Методические основы изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий

Виленкина, Юлия Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Методические основы изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Методические основы изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий"

На правах рукописи

ВИЛЕНКИНА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

(А^-Г

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗОТОПНО-ГЕОХИМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА В ЗОНАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 25 00 36 - геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

ООЗ158951

Москва - 2007

003158951

Работа выполнена в ФГУП «Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов» (ЦНИГРИ) Министерства природных ресурсов РФ

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук

Кряжев Сергей Гаврилович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Матвеев Алексей Алексеевич

кандидат геолого-минералогических наук Самаев Сергей Борисович

Ведущая организация: Российский государственный

геологоразведочный университет им Серго Орджоникидзе. Кафедра экологии и природопользования

Защита состоится 25 10.2007 в 14— на заседании диссертационного совета Д 216012.01 Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ), адрес 121357, Москва, ул Вересаева, 15, факс (495) 443-90-43, e-mail imgre@imgre ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов

Автореферат разослан 25 09 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В А Легейдо

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Глубокое преобразование окружающей среды в результате интенсивного техногенного прессинга - характерная черта современности Особое место в системе взаимодействия человека и природы занимают горнодобывающая и перерабатывающая промышленность Нарушение природного равновесия в процессе добычи и переработки минерального сырья сопровождается образованием техногенных потоков веществ, отличающихся повышенными содержаниями широкой ассоциации токсичных элементов и соединений, которые переносятся на значительные расстояния от источников, загрязняя окружающую среду

Разнообразие видов загрязняющих веществ, сложная экологическая ситуация, складывающаяся в районах расположения горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, требует установления полномасштабного, жесткого экологического контроля в режиме мониторинга В последние годы оценка экологического состояния окружающей среды проводится в режиме геохимического мониторинга, т е путем наблюдения и сравнительного анализа за определенным набором геохимических показателей, характеризующих состав и распределение химических элементов в компонентах природной среды, а также качество последних Однако при таком подходе не всегда удается спрогнозировать последствия техногенеза и, что наиболее важно, своевременно выявлять изменения в экосистеме, представляющие угрозу здоровью населения Как правило, возникают трудности при выявлении причин и источников загрязнения, установлении путей и скорости распространения загрязняющих веществ В связи с этим появляется необходимость в использовании более чувствительных методов анализа для изучения состояния окружающей среды в горнопромышленных районах и, следовательно, создания новых методических подходов, позволяющих выявить основные факторы загрязнения, оценить процесс загрязнения с точки зрения причинно-следственных связей

В качестве таких методов предлагается использовать, в сочетании с традиционными геохимическими методами, методы изотопной геохимии, базирующиеся на изучении стабильных изотопов легких элементов (С и Б) в различных компонентах экосистемы Разработка методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий позволит более эффективно решить важнейшие задачи геоэкологических исследований, от результатов которых существенно зависит обеспечение экологической безопасности на объектах горнорудного промышленного комплекса

Цель и задачи исследования. Цель данных исследований — разработка методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду объектов горнодобывающей и перерабатывающей промышленности

Для выполнения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач

1 Изучение изменений изотопного состава углерода карбонатов и серы сульфатов почв в процессе добычи и переработки минерального сырья

2 Выявление критериев дифференциации геохимических аномалий в почвах на природные и техногенные по комплексу изотопно-геохимических характеристик, с целью установления источников геохимического загрязнения.

3 Изучение динамики изменения изотопно-геохимических параметров в почвах и разработка основ прогнозирования развития экогеохимической ситуации в горнодобывающих и перерабатывающих районах

Объекты и методы исследований. В основу диссертационной работы положены фактические материалы, полученные автором в ходе исследований в 1995 - 1998 гг на двух опытных полигонах Березовский ГОК, расположенный на Среднем Урале (полигон 1), ртутное месторождение «Сахалинское» и территория, примыкающая к фабрике по переработке ртутного сырья, расположенные в Краснодарском Крае (полигон 2). Опытные полигоны выбраны с такой целью, чтобы максимально охарактеризовать наиболее комплексные и масштабные по загрязнению окружающей среды виды антропогенной деятельности (добыча минерального сырья, обогащение, металлургическая переработка) На полигонах за два сезона мониторинговых работ отобраны и изучены почвы (151 проба), добываемые и перерабатываемые руды (33 пробы), вмещающие породы (25 проб) Все пробы исследованы комплексом методов, включающим определение содержания сульфатов, карбонатов и сульфидов в почвах, рудах и вмещающих породах, масс-спектрометрическое определение изотопного состава S и С, определение концентраций элементов I, II и III групп токсичности спектральным полуколичественным методом, определение ртути спектральным атомно-абсорбционным методом с применением золотого сорбента В качестве вспомогательных были привлечены ионная хроматография, рН-метрия и минералогический анализ, позволяющие получать дополнительную информацию об объектах исследования

Научная новизна. Впервые для проведения экологических исследований в зонах воздействия горнодобывающих и перерабатывающих предприятий в режиме геохимического мониторинга использованы показатели изотопного состава легких элементов в качестве основных критериев идентификации природы геохимических аномалий, а также оценки, контроля и динамики изменений экологической ситуации

Практическая значимость. Создание методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий позволит комплексно, на более современном и аналитически обоснованном уровне оценить текущее экологическое состояние окружающей среды, проследить ореолы рассеяния загрязняющих веществ, идентифицировать природу геохимических аномалий, установить конкретный источник загрязнения и его вклад в общий поток загрязняющих веществ, дать прогнозную оценку развития экологической ситуации Создается надежная основа для своевременной корректировки технологий проведения работ на добывающих и перерабатывающих комплексах, выбора мест размещения отходов, проверки надежности очистных и защитных сооружений, разработки специальных рекомендаций по обеспечению экологической безопасности Следует также подчеркнуть, что главными достоинствами изотопных методов являются экспрессность, относительно низкая

себестоимость, высокая точность, возможность изучения вещества на атомарно-молекулярном уровне

Защищаемые положения.

1 Изотопно-геохимический мониторинг в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий основан на выявлении в почвах соединений серы и/или углерода, содержащихся в продуктах технологической переработки руд и сохраняющих свои изотопные характеристики в процессах миграции и накопления в геохимических аномалиях Основным критерием выбора элемента-индикатора техногенного загрязнения служит наибольшая степень отличия почв от загрязняющих веществ по содержанию изотопов С13 и 834

2 Изотопные показатели могут быть использованы для определения природы повышенных концентраций химических элементов в почвах и обоснования связи геохимических аномалий с деятельностью конкретных предприятий В природных геохимических аномалиях почвы имеют фоновые изотопные характеристики. Формирование техногенных геохимических аномалий сопровождается изменением изотопного состава серы и/или углерода почв в результате привноса этих элементов Критериями идентификации источника загрязнения служат изотопно-геохимические параметры почв на участках аномалии с максимальным отклонением 813С и 5348 от фоновых значений

3 Передовая зона ореола техногенного загрязнения выделяется по минимально-аномальному значению 813С или 5348 Изотопно-геохимический мониторинг позволяет установить направленность и скорость распространения загрязняющего вещества по площади, повысить оперативность и достоверность прогноза развития экогеохимической ситуации в пространстве и времени

Апробация работы и публикации. Разработанный подход использован для оценки экологического состояния окружающей среды в режиме изотопно-геохимического мониторинга территорий расположения объектов по добыче и переработке рудных полезных ископаемых (Северо-Енисейский ГОК (Красноярский Край), Соловьевский прииск (Амурская область)) и нерудных твердых полезных ископаемых (цементный завод (г Новороссийск, Краснодарский Край)) Результаты работ вошли в 8 научно-исследовательских отчетов Основные положения работы и практические рекомендации доложены на XIV, XV, XVI, XVII Симпозиумах по геохимии изотопов имени А П Виноградова (Москва, ГЕОХИ, 1995, 1998, 2001, 2004), Годичной научной сессии Московского отделения ВМО (Москва, ВИМС, 2001) и научных чтениях памяти Марии Борисовны и Николая Ивановича Бородаевских (Москва, ЦНИГРИ, 2004) Основное содержание работы изложено в 15 публикациях

Структура и объем работьи Работа состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы (171 наименование) Объем работы - 163 страницы, в том числе 39 таблиц и 33 рисунка

Благодарности. Работа выполнена в отделе минералогии, изотопной геохимии и геоэкологии ЦНИГРИ Автор выражает благодарность своему научному руководителю, к г -м н Кряжеву С Г Особую благодарность за постоянное внимание, помощь, поддержку и консультации, без которых данная работа была бы невозможна, автор выражает к х н Гангнус Н П Автор также

признателен всем сотрудникам отдела минералогии, изотопной геохимии и геоэкологии ЦНИГРИ, оказавшим помощь в постановке и организации исследований

Глава 1. Современное экологическое состояние окружающей среды в горнорудных районах, методы изучения и контроля.

Главным фактором негативного преобразования окружающей среды в горнопромышленных районах становятся техногенные процессы, проявляющиеся непосредственно уже на стадиях разведки и интенсифицирующиеся при эксплуатации месторождений Техногенные преобразования охватывают территории, многократно превышающие площади горных отводов, проявляются в коренной и глубокой трансформации всех компонентов экосистемы, приобретая региональный характер Масштабы техногенного воздействия на окружающую среду в горнопромышленных районах исключительно велики и определяются, в основном, составом извлекаемых руд и горных пород, технологией их добычи, обогащения и переработки, а также зависят от особенностей местных ландшафтов Воздействие горнодобывающих и перерабатывающих предприятий на почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферу детально рассмотрено в работах Саета и др, 1982, 1986, 1990, Аржановой, Елпатьевского, 1990, Айруни и др, 1989, Бересневича и др, 1993, Ваньковой и др, 1981, Вартаняна ГС, 1993; Денисовой, 1987; Капленко и др, 1992, Крупской и др, 1997, Левина, 1991, Морозовой и др, 1995, Плотникова и др, 1985, 1987, Хренова и др, 1992; Шестакова и др, 2001 и многих других Для решения целого ряда проблем техногенного загрязнения окружающей среды, наблюдающихся в горнорудных районах, необходимо целенаправленно использовать и всесторонне развивать экогеохимические методы исследования, а также учитывать тот факт, что в настоящее время в основном все экологические исследования проводятся в режиме мониторинга (Барабанов, 1994, Буренков и др, 1991, 1993, 1997, 2000, 2001, Воин, 1992, 1994, Григорян, 1994, Иванов и др, 2001, Сает и др, 1990, Янин, 1993, 1998, 1999 и многие другие) При этом ведущая роль в экологической оценке состояния окружающей среды отводится именно эколого-геохимическим исследованиям, в которых применяется комплекс специальных количественных и качественных показателей таких как Кс, Zc, Кпдк и т д (Сает и др , 1990, Соколов и др, 2001, Головин и др., 2000; Янин, 1999)

Для экологических исследований желательно применение комплекса методов, дополняющих друг друга Поэтому, изучение и прогноз негативных изменений экологической ситуации в районах размещения горнодобывающих и перерабатывающих предприятий должны базироваться на использовании комплекса методов (Барон и др, 1993, Богородский и др, 1992, Иванов и др , 2001, Кашковский, 1989, Клубов, Прозоров, 1993, 1997, Мирзаев и др, 1991, Плотников и др, 1992, Хренов и др, 1992 и многие другие) При этом ряд исследователей отмечает, что наряду с целенаправленным применением геохимических методов исследований, следует широко использовать и другие методы, в частности такие, как изотопно-геохимические (Богачева, Кодина, 1982, Кашковский, 1989, Пуннинг, 1989, Ферронский, 1993 и другие) Анализ литературных данных показал, что в нашей стране и за рубежом методы изотопной геохимии в практике

экологических исследований применяются в основном для изучения антропогенного воздействия на отдельные компоненты экосистемы (Cerling et al, 1989, Orion, 2000, Norman et al, 1999, Pichlmayer et al, 1998, Neilson et al., 1995, Анохин и др, 1998; Гриненко и др, 1978, 1998, Коваль и др, 1993, Мартма и др, 1982, Поляков и др, 1982, Федоров и др, 1993, 1998, 1999 и многие другие) Применение метода стабильных изотопов в экологии обусловлено его главными достоинствами высокой прецизионностью, существенными различиями в изотопном составе поллютантов и их естественных аналогов, именно это позволяет использовать данные по изотопному составу в качестве метки и трассера, детальной изученностью закономерностей фракционирования стабильных изотопов в биологических процессах, абсолютной экологической «чистотой» метода (Федоров и др, 1999) Проблема разработки методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий представляется актуальной, что и явилось темой данной диссертационной работы

Глава 2. Методика изучения эколого-геохимического состояния окружающей среды в режиме изотопно-геохимического мониторинга.

Последовательность подготовки материалов для количественной оценки загрязнения окружающей среды по материалам изотопно-геохимического опробования приведена на рис 1

Общая характеристика объектов исследования Березовский ГОК включает часть территории Березовского золоторудного месторождения, расположенного на Среднем Урале (Бородаевский, Бородаевская, 1947) Рельеф местности слабо холмистый с абсолютными отметками 225-295 м Поверхность заболочена, за длительный период эксплуатации нарушена различного рода выработками, небольшими отвалами, частично застроена Среднегодовая температура +0,8°С. Преобладающее направление ветров - юго-западное С северной стороны промплощадка ограничена рекой Пышма В реку впадает ручей Березовский, являющийся коллектором сбросов сточных вод ГОКа Характерным типом почв являются дерново-подзолистые почвы В пределах изучаемой территории располагается ряд потенциальных источников загрязнения эксплуатационная шахта с участком открытых горных работ, обогатительная фабрика, хвостохранилище фабрики Проектная мощность рудника составляет 960-1000 тыст рудной массы в год Дробление руд производится на участке открытых горных работ Минеральный состав исходной руды, перерабатываемой на фабрике, представлен кварцем, полевыми шпатами, карбонатами, серицитом и сульфидами. Сульфиды представлены пиритом, блеклыми рудами, галенитом, халькопиритом, сфалеритом, айкинитом Обогащение руд на фабрике производится методами гравитации и коллективной флотации (извлечение - 94,5 %) Хвостохранилище занимает площадь около 0,5 км2 Оно представляет собой конус выноса, имеющий мощность в северной части около 25 м, разделено на два отделения

Второй полигон расположен в Краснодарском крае и представлен двумя участками - месторождение «Сахалинское» и территория предприятия «Краснодарский рудник» Среднегодовая температура на полигоне составляет

загрязнения окружающей среды по материалам изотопно-геохимического опробования +12,6°С Преобладающее направление ветров - северо-восточное Характерным типом почв являются дерново-карбонатные почвы Месторождение «Сахалинское» относится к кварц-диккит-киноварному типу Главными минералами являются киноварь, кварц, диккит, второстепенными и редко встречающимися - антимонит, пирит, кальцит, сидерит, халькопирит, арсенопирит, сфалерит, блеклая руда, реальгар, аурипигмент (Рудные месторождения СССР, 1974) Рельеф местности холмистый с абсолютными отметками 225-528 м Основные водные артерии - реки Малая и Большая Хабль, ручей Пионер Отработка месторождения велась открытым способом. Глубина отработки составляет 100-200 м. Мощность рудника составляет до 400 т рудной массы в год Массовая доля ртути в руде в среднем составляет 0,03-0,15 % Основными источниками загрязнения на месторождении являются карьер, разведочная шахта, рудные хранилища, отвалы пустых пород Второй участок охватывает территорию, примыкающую к предприятию по производству ртути ТОО «Краснодарский рудник» Рельеф местности слабохолмистый, с абсолютными отметками 152-331 м Основные водные артерии

- реки Большая Зыбза и Зыбза Производственная мощность предприятия - около 60 т ртути в год, из нее половина приходится на вторичное сырье (Бутов и др, 1997) Для переработки руд используется окислительный обжиг (1=600-850°С) с избытком кислорода и последующей конденсацией ртутных паров из печных газов Пылевынос при обжиге составляет 1-5 %, содержание ртути в пылях циклонов составляет 0,1-0,15 %. Огарок с содержанием ртути 0,002-0,01 % поступает в отвал Вертикальное сечение шлейфа газов завода на расстоянии 0,3 км от трубы равно 200x300 м, скорость шлейфа составляла 13 м/с, средняя концентрация ртути в шлейфе - 100 пг/л (Фурсов, 1995). Основными источниками загрязнения являются завод по переработке ртутных руд, отстойник, отвал продуктов переработки руд

Полевые работы На Березовском ГОКе отбор проб почв осуществлялся по сетке 200x200 м Была опробована площадка ~ 10 км 2 (масштаб 1:20000) Фоновый участок был выбран в 1,5 - 2 км к северу от ГОКа Отбор проб осуществлялся в течение двух сезонов в летнее время На месторождении «Сахалинское» и территории предприятия «Краснодарский рудник» отбор проб почв осуществлялся через 500 м, а в местах расположения потенциальных источников загрязнения через 200 м по профилям, протяженностью 4,5 км и 4 км, соответственно, проложенным в сторону понижения долины, в соответствии с розой ветров (масштаб 1 50000) Фоновый участок был выбран в 3 км к югу от месторождения Пробы почв на обоих полигонах отбирались методом конверта с площадок размером 10x10 м, путем объединения пяти частных проб с глубины до 20 см Масса объединенной пробы составляла около 2 кг

Аналитические исследования При подготовке почв для изотопных и химических исследований материал вначале высушивался, затем производился отсев механических примесей Далее проба измельчалась до размера зерен 1 мм, после чего зерна истирались до необходимой степени дисперсности (70 мкм) Для достижения равномерного растирания всего материала крупные фракции отсеивали, а затем растирали отдельно и смешивали с основной массой Истертый материал усреднялся (ГОСТ 17 1 5 01-80), после чего расквартовывался на необходимое число навесок для последующих анализов.

При элементном анализе отобранных образцов почв использовались методы в основном эмиссионный ПКСА на 40 элементов, а для измерения содержаний ртути спектральный атомно-абсорбционный метод с применением золотого сорбента. В почвенных вытяжках были определены кислотность и ионный состав Минералогический анализ проб почв проводился по методике полуколичественного минералогического анализа, принятого для рыхлых материалов Масс-спектрометрический анализ проводился по следующей схеме сначала из анализируемой навески почвы химическими методами выделяли карбонаты, сульфаты и сульфиды (Заири и др, 2000), затем из выделенного соединения получали рабочий газ, который далее помещали в масс-спектрометр Изотопный состав углерода карбонатов и серы сульфатов и сульфидов определялся на масс-спектрометре МИ-1201 с погрешностью измерений ±0,2 %о Результаты изотопных определений приводятся в промилле относительно стандартов РБВ (613С=0,0 %о) и СБТ (5348=0,0 %о)

Глава 3. Характеристика геохимических аномалий. При выявлении геохимических аномалий особое внимание уделялось концентрациям химических элементов, являющихся наиболее серьезными загрязнителями (I, II и III класса опасности, в том числе тяжелым металлам) Выявление геохимических аномалий в почве проводилось в системе "фоновые" почвы - потенциальные источники загрязнения почв (добываемые и перерабатываемые руды, хвосты их обогащения) - подстилающие породы - образцы почв со всех станций мониторингового контроля Для характеристики техногенного загрязнения почв на обоих полигонах были рассчитаны коэффициенты концентрации (Кс) и суммарные показатели загрязнения (гс) на основе стандартных методик, с учетом данных корреляционного анализа (Сает и др, 1990)

В результате геохимической оценки было установлено, что территория Березовского ГОКа исходно представляет собой природную геохимическую аномалию, источником формирования которой является Березовское рудное поле Геохимическое изучение добываемых и перерабатываемых руд показало, что они обогащены широким спектром токсичных химических элементов, таких как Си, РЬ, Аэ, БЬ, В!, Эп, W и другими Также были изучены ультраосновные породы, вмещающие оруденение, которые обогащены Мп, Сг, N1, Со В почвах по данным корреляционного анализа было выделено две устойчивые геохимических ассоциаций

1 Cu+Pb+As+Sb+Bl+Sn+W+B+Ag+K+Ba+Mo+Zn - элементы-индикаторы золото-полисульфидного оруденения

2 Мп+Сг+№+Со+8с+Т1+У+МЬ+2г - характерная ассоциация элементов ультраосновных пород, вмещающих оруденение

Дифференцирование территории по Тс, позволило установить в почвах Березовского ГОКа несколько геохимических аномалий, сформировавшихся при участии как типоморфных рудных элементов, так и элементов, присущих вмещающим породам (табл 1)

Изучение руд месторождения «Сахалинское» показало, что они обогащены широким спектром токсичных химических элементов (Г^, Мп, Ав, Сг, Ъп и т д) Проведенный анализ вмещающих пород показал, что они также обогащены химическими элементами мергели - Са, N1, Си и Ъа, сидеритовые конкреции - Сг, Мп, Ре, N1, алевролиты и песчаники - N1, аргиллиты - Мп По

Таблица 1

Изотопно-геохимические характеристики геохимических аномалий (среднее) в почвах

Березовского ГОКа

Номер аномалии (кол-во ан точек) 7л Состав по Кс СОз2", % 813С, %0

Аномалия 1 (8 точек) 93,4 РЬ»6 в123 3 АШ6 4 си,з 8Ь38 Мо20 Аэ, 8 0,88 -12,7

Аномалия 2 (б точек) 33,8 >Ую 1 РЬ« 6 Ай8 0 В15 2 Си2 8 1,36 -9,4

Аномалия 3 (7 точек) 70,0 РЬ47 1 Й18 й Ай7 8 5 Сиг 9 в2 0 0,078 -28,0

Аномалия 4 (2 точки) 23,7 N1,2 5 Мп50 Со<п Сг„5 0,25 -28,3

Аномалия 5 (2 точки) 19,0 Мпаз n15 5 Сг45 Со37 0,34 -27,9

Аномалия 6 (2 точки) 203,6 рь168.3 в1170 Мп75 n165 А&э Сг50 Авзо Сщ>6 5Ьз 4 13327 0)27 гп25 1,63 -10,4

Фон 0,1 -29,2

Руда Си, Ав, РЬ, Аэ, БЬ, В1, Бп, V/, В, Ва, Мо, 2п 1,13 -7,0

Вмещающие породы Мп, Сг, N1, Со - -

"Хвосты" Ш, Си, РЬ, А^ Ае, БЬ, Вц В 3,8 -9,9

результатам корреляционного анализа почв полигона были установлены ассоциации, характерные как для руд, так и для вмещающих пород Однако которой обогащены добываемые и перерабатываемые руды, не входит ни в одну ассоциацию, отмечается только четкая зависимость содержания ртути от содержания сульфидной серы в почвах В связи с этим ртуть использовалась в качестве индикатора загрязнения Обобщение данных элементного анализа почв территории полигона показало, что в среднем концентрации в них многих токсичных химических элементов превышают «фоновые» значения Мп, Бе, N1, Си, Ав, вЬ, V - в 3-10 раз, Сг - в 3-25 раз, Щ - в 2-600 раз. Дифференцирование территории по уровню 2с позволило выделить две наиболее мощные геохимические аномалии на территории месторождения и две аномалии на территории размещения предприятия (табл 2)

Таблица 2

Изотопно-геохимические характеристики геохимических аномалий в почвах __Краснодарского края __

Номер аномалии гс Состав по Кс СОз1, % 813С, %о в2,»/» во/, %

Месторождение «Сахалинское»

Аномалия 1 (6 точек) 178,8 НЯ152 1 СГ54 8Ь52 N14, Рв24 Эгг, У2, А$1 а Ва1 $ 1,18 -9,7 0,04 -3,3 0,03 +3,7

Аномалия 2 (б точек) 286,0 М&257 0 СГ90 вЬзв Уз 2 Иегб МП18 N1,7 Ав! 7 вГ1 6 0,70 -9,9 0,03 -7,3 0,03 +4,8

Фабрика по переработке ртутного сырья

Аномалия I (4 точки) 245,0 1^180 5Ь81 гП4 1 &г28 n124 Ва, 9 У,8 МП17 1,85 -17,5 Не обн 0,03 -1,8

Аномалия 2 (3 точки) 25,5 аяз4 ЭЬзз Н§2 7 Мп2з 8Г22 8П21 У20 Ре20 Ва19 Сг, 1 1,03 -18,4 0,03 -2,6

Фон 0,1 6,5 -29,2 -4,0 Необн Не обн - 0,010 +5,0

Руда Мп, Т1, Аб, Сг, 2п, БЬ, вп, Ва, Бг, №, Си, РЬ, Ие 5,0 -10,7 1,0 0 - -7,0

Вмещающие породы Са, N1, Си, га, Сг, Мп, Ре, РЬ, ЭЬ 6,5 -4,0 1,9 +3,4-+34,2 - -

Таким образом, использование геохимических методов анализа позволило объективно оценить общую картину загрязнения территорий опытных полигонов химическими элементами, а также выявить геохимические аномалии в почвах

Глава 4. Закономерности распределения стабильных изотопов углерода и серы в исследуемых компонентах экосистемы опытных полигонов. При

разработке методических основ изотопно-геохимического мониторинга окружающей среды в зонах воздействия горнодобывающих и перерабатывающих предприятий необходимо выявление изотопно-геохимического состояния экосистемы Поэтому в традиционную схему геохимических исследований включено изучение и сопоставительный анализ изотопного состава легких элементов (С, Б) в системе депонирующие и транспортирующие загрязнение компоненты экосистемы - потенциальные источники загрязнения - природный «фон» Значимые изменения изотопного состава или инверсия знака величин 513С

и 5 Б компонентов экосистемы, по сравнению с выявленным природным изотопно-геохимическим "фоном", могут свидетельствовать о внесении в систему веществ с отличным составом. При изучении распределения изотопного состава легких элементов (в данном случае углерода и серы) выбор наиболее информативного изотопного показателя в значительной степени зависит от наличия и содержания вещества-индикатора техногенного загрязнения исследуемых компонентов экосистемы. В рассматриваемом варианте в качестве индикаторов выступают карбонатное и/илн сульфатное вещества. Иногда загрязняющее вещество приобретает изотопную "метку" в процессе технологической переработки минерального сырья.

В случае проведения работ в режиме изотопно-геохимического мониторинга для определения уровня отсчета начала техногенного воздействия помимо геохимического фона устанавливается изотопный фон. Под изотопным фоном следует понимать определенный интервал показателей изотопного состава легких элементов (5|3С, и т.д.), сформировавшийся в компонентах экосистемы исключительно в результате естественных процессов, т.е. при отсутствии нарушений естественного потока вещества.

Березовский ГОК. Почвы, выбранные в качестве "фоновых" на полигоне, содержат карбонат в количестве до 0,1 %. Изотопный состав его углерода может быть охарактеризован средней величиной 6ПС= -29,2 Ко. Подобные карбонаты обычно образуются при участии углекислоты органического происхождения, что характерно для нормального почвообразования. Карбонат, входящий в состав руд месторождения, добыча и переработка которых проводится на полигоне, характеризуется значительно более высокими значениями 5'"'С, в среднем -7 %в. Данный изотопный состав углерода типичен для эндогенных месторождений (Галимов, 1968). Содержание карбоната в руде в среднем составляет 1,13 %. Таким образом, с точки зрения геохимии изотопов углерода, территорию Березовского ГОКа можно рассматривать как зону смешения карбонатного вещества двух, контрастно различающихся по 513С, источников.

На диаграмме, построенной в координатах 513С(%о) - С032(%), фигуративные точки, характеризующие подобные смешанные почвы, должны располагаться вдоль линии "двухкомпонентного смешения" (рис,2).

Ьерс-юискнй ЮК

о о

о ;о0

Красподн^ккми кртй

-*?-. »т .

о 1 го.' %

ро

с/оО

°о Р

сР

со/ %

Рис 2 Зависимость между изотопным составом и концентрацией углерода карбонатов на опытных полигонах. Условные обозначения 1 - фоновые почвы, 2 - почва полигонов, 3 - хвосты обогащения, 4 - среднее значение для руд; 5 - расчетная линия двухкомпонентного смешения.

Как видно, основной тренд изменения параметров закономерно расположен вдоль расчетной линии смешения углерода двух основных источников - карбоната природных почв и карбоната перерабатываемых руд. Установленная закономерность явилась основанием для использования величины 5|3С в качестве показателя степени техногенного загрязнения почв на рассматриваемой территории.

Относительное содержание рудного карбоната (X), находящегося в почвах изученных станций, может быть рассчитано по уравнению: 51'Спробы = (X ■ 8вСруды) + [(I - X) - 5|3Сфон1

Расчеты (рис.3) показав, что практически на всей территории полигона почвы содержат примесь рудного карбоната в количествах от 7 до 97 %, т.е. в некоторых зонах наблюдается полная трансформация почвенного слоя.

Рнс.З Относительная доля рудного карбоната а почвах Березовского ГОКа 1 - <25%; 2 -25-50%, 3 - 50-75%, 4 - 75-99%, 5 - 100% (хвосты обогащения); 6 - точки отбора проб

Месторождение «Сахалинское». Изотопный состав углерода карбонатов I фоновых почв на полигоне характеризуется широкой дисперсией величин й13С, Это обусловлено тем, что при формировании карбонатного вещества «фоновых» почв принимает участие не один, а два природных источника углерода, резко различающиеся по изотопному составу: углекислота органического происхождения и морские карбонаты подстилающих пород. На диаграмме зависимости величин 513С от концентрации карбонатного углерода фигуративные точки, соответствующие «фоновым» пробам, также располагаются вдоль линии двухкомпонентного смешения (рис.2).

Анализ изотопного состава углерода карбонатов и содержаний : карбонатного углерода в почвах полигона показал, что карбонатное вещество может поступать в них из 3-х источников, имеющих резко отличные изотопно- ^ углеродные характеристики:

1. Карбонаты природных почв, образовавшиеся при участии углекислоты органического происхождения (5"Сср.= -29 %ч и С03г*= 0,1 %);

2. Карбонаты почв, сформировавшихся на коренных, подстилающих породах (мергелях), (5|3Сср. = -4,0 %а и СО/" до 10%);

3. Карбонаты из руды месторождения (СаСОз) (815Сср.= -10,7 %о и СО,2 до

5,0 %).

Средние содержания карбонатов (1,18 %) и данные изотопного состава углерода карбонатов почв территории месторождения (5,3Сср.=-9,7 %а) показали, что наиболее загрязнены рудной массой почвы в районе добычного карьера и рудных хранилищ (рис.4).

SS^S NïiiTiïï-l |......" "1 i j LJia

1 2 Л a 5 6 7

Pli с 4 Распределение изотоп н о-геохимических параметров почв в Краснодарском крае. Техногенные ореолы: 1 - карбонатного углерода, 2 - сульфидной серы; 3 - сульфатной серы; 4 -комбинированные. Концентрации ртути: 5 - ¡га уровне фона; б - повышенные (до 10 раз); 7 -аномальные.

Изучение изотопных характеристик почвенных карбонатов на территории | предприятия «Краснодарский рудник» (рис.4) показало, что в районе производственных площадей и ниже по долине в почвы привнесен мощный техногенный поток веществ, изотопные показатели которых близки показателям добываемой на месторождении и перерабатываемой руды. По данным изотопного состава углерода карбонатов (рис.4) практически вся территория участка попадает в сферу влияния производственных воздушно-пылевых выбросов.

В силу того, что в состав добываемых и перерабатываемых руд полигонов входят различные сульфиды, важным было изучение содержаний сульфидной и сульфатной серы и их изотопного состава в образцах почв, с целью установления возможного изменения их первоначальных изотопных характеристик под воздействием техногенных факторов

Березовский ГОК. Технология переработки золотосодержащих руд предусматривает концентрирование сульфидов в рудном концентрате В результате в основных источниках загрязнения хвостах и отвалах необходимые концентрации серы для проведения изотопного анализа отсутствуют, что не позволяет на данном объекте использовать ее в качестве индикатора техногенного загрязнения

Месторождение «Сахалинское». По изотопному составу серы сульфиды руд отличаются от сульфидов вмещающих пород и выделяется два источника поступления сульфидной серы в почвы

1. Сера сульфидов из вмещающих осадочных пород (пирит-марказитовая минерализация в сидеритовых конкрециях), с характерным широким разбросом 8348 от +3,4 до +34,2 %»,

2 Сера сульфидов из руды месторождения (киноварь, антимонит, пирит), с вариациями 8348 от 0 до -7 %о Данный интервал может служить показателем загрязнения почв рудным веществом.

На территории месторождения в почвах формируются широкие ореолы рассеяния сульфидных минералов, отсутствующие как в «фоновых» почвах, так и в почвах за пределами зоны влияния добычного комплекса (рис 4) По изотопному составу сульфидной серы почвы участка близки 8348 добываемых руд Очевидно, что причиной формирования изотопных аномалий в почвах служит открытая разработка сульфидсодержащих руд, их складирование в открытых рудных хранилищах Изотопный состав серы сульфидов из образцов почв позволил зафиксировать в почвах месторождения две аномальные зоны (рис 4) Первая охватывает территории шахты и рудных хранилищ и распространяется до станции 13сх (5348 от -0,1 до -7,2 %о) Вторая аномалия включает станции от 15сх до 19сх, характеризуясь величинами 5348 от -7,1 до -7,5 %о

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что добыча сульфидсодержащих руд приводит к техногенному загрязнению окружающей среды, о чем свидетельствует накопление в природных почвах не характерных для них рудных сульфидов, установленное по 5348

Анализ изотопного состава серы сульфата показал, что на полигоне наблюдаются два источника ее поступления в почвы

1 Сера природных почв, характерная для «фоновых» разностей, средняя величина 5348 = +5 %о

2 Сера «техногенных» сульфатов, образовавшихся за счет окисления рудных сульфидов, с интервалом характерных для них значений 8348 от 0 до -7 %о Столь значимые различия изотопных параметров позволяют использовать изотопный состав серы сульфатов в качестве ведущего индикатора техногенного загрязнения и показателя трансформации природных почв

На рис 5 отчетливо видно, что по 834Э сульфаты почв территории месторождения и предприятия существенно различаются

На территории месторождения в основном установлены «фоновые» значения. Таким образом, протекания процессов окисления в почвах не обнаружено. Связано это с тем, что основным рудным минералом является киноварь, остальные сульфиды присутствуют в незначительных количествах. Как известно, киноварь весьма устойчива в условиях зоны окисления, и до сих пор неизвестно примеров сколько-нибудь значительных изменений киноварных месторождений в нх поверхностных частях (Смирнов, 1951).

Напротив, на территории предприятия значения 5345 сульфатов почв в целом смещены в область отрицательных значений. Выявленная закономерность обусловлена особенностями технологической схемы переработки ртуть содержащих руд. В процессе их окислительного обжига сульфидная сера окисляется и остается в отходах производства (огарках), а также выносится с отходящими газами в виде 50: в атмосферу. При этом сера сульфатов сохраняет изотопную Щетку» серы сульфидов перерабатываемых рул, что в целом характерно для металлургических предприятий (Гриненко, Гриненко, 1974; МсАгсйе, 1999). Это и служит причиной того, что именно в районе завода формируются широкие ореолы развития "аномальной" сульфатной серы. Их локализация на удалении нескольких километров от завода позволяет связать изотопные аномалии именно с деятельностью предприятия (рис.4).

вн.41 (еу/1ъфпты)

Фабрики по переработке ртутного см/гм (сульфаты)

' 1 ■■,■■■ ■ ^Щп.в

-10 о

ii п п — . . -----г—

9 /5 ао

л/«1«орожЛ"соалншскпр * (су-ч+фаты)

-рщ-

Г^Х? -77-------■

Месторождение "Сахалинское" (сульфиды)

1 I м Н

'—^. щ . 1ц ЕЬиуд кд —^

Руда и лмеицг/омцт породы

-Щ , т

.15 1 " -II -5 ' (I ' ™ В ' зц ' '

Рис.5 Гистограммы распределения значений б"8 в почвах Краснодарского края.

Обобщая вышеприведенные данные, можно сделать вывод, что техногенное загрязнение окружающей среды в зонах воздействия горнодобывающих и перерабатывающих предприятий сопровождается изменениями изотопного состава углерода и серы в почвах. Степень отличия почв от продуктов технологической переработки руд и горных пород по содержанию изотопов С1' и 5" определяет контрастность изотопных аномалий и возможность использования изотопных

показателей для оценки интенсивности техногенного загрязнения в режиме мониторинга

Глава 5. Использование изотопно-геохимических методов с целью идентификации природы геохимических аномалий. Одна из целевых задач экологических исследований, проводимых в режиме изотопно-геохимического мониторинга - идентификация природы геохимических аномалий в компонентах окружающей среды, появление которых всегда связано с теми или иными природными и (или) неприродными источниками воздействия При решении данной задачи следует исходить из того, что между антропогенными и природными аномалиями имеются существенные различия по источникам и механизму формирования, связи с геологическими факторами, составу (Сает и др, 1990) Традиционно выявление генетической природы геохимических аномалий проводится путем сопоставительного анализа их элементного состава и состава предполагаемых источников поступления химических элементов В схему идентификации также включается анализ корреляционных связей между элементами Кроме того, использование таких геохимических критериев как Кс, Zc позволяет установить не только интенсивность загрязнения, но и зафиксировать границы его накопления, а также проследить пути распределения химических элементов Однако по геохимическим данным не всегда удается ответить на вопрос, какие факторы (природные или техногенные) приводят к формированию геохимических аномалий, особенно близких по элементному составу, располагающихся на территории с многочисленным количеством промышленных предприятий, а также тех, которые находятся вне пространственно-временной связи с каким-либо конкретным источником загрязнения

В горнорудных районах ведущая роль при формировании техногенных геохимических аномалий принадлежит промышленным атмосферным выбросам и воздушным миграционным потокам (Сает и др, 1990) При этом наряду с химическими элементами в почвенный слой попадают карбонаты и/или сульфиды, сульфаты. Присутствие данных соединений в почве диагностируется по их изотопному составу, отличающемуся от изотопных характеристик неизмененных почв Зафиксировав факт загрязнения почв продуктами антропогенной деятельности, можно идентифицировать геохимическую аномалию как техногенную Техногенные геохимические аномалии имеют более молодой возраст, чем природные, и нарушение природного изотопного равновесия в них сохраняется на протяжении нескольких десятков лет При образовании природных геохимических аномалий под влиянием геохимической специализации подстилающих пород или эрозии выходов рудной минерализации химические элементы поступают снизу Накапливаясь в почве, они не нарушают ее изотопные характеристики Вследствие постоянного воспроизводства серы и биогенного углерода, изотопный состав в незатронутых антропогенной деятельностью почвах стабилен, практически не меняется с течением времени и близок к "фоновым" значениям

Для получения надежной информации о природе выявленных аномалий и источниках их формирования в традиционную схему идентификации включен сопоставительный анализ изотопного состава легких элементов (С, S) в системе

депонирующие и транспортирующие загрязнение компоненты экосистемы -потенциальные источники загрязнения - природный "фон". Отличие изотопного состава легких элементов (С, 5) загрязняющего вещества от природного изотопного состава тех же элементов в исследуемых средах, а также существенные различия в механизме формирования природных и техногенных геохимических аномалий, являются теми факторами, которые обуславливают возможность использования изотопных параметров в качестве основных критериев идентификации природы аномалий. Ниже приводятся примеры использования изотопных параметров в качестве критериев идентификации природы геохимических аномалий и источников их формирования.

Березовский ГОК. Аномалия 1 (Хс с р.=9 3,4) расположена в центральной части полигона, между эксплуатационной шахтой и обогатительной фабрикой (рис.6). Спектр химических элементов (РЬ, В1, Ag, Си, 5Ь, Мо, Аз, и др.), установленный в почвах данного участка, аналогичен спектру золотосодержащих руд, перерабатываемых на ГОКе. Изотопный состав углерода карбонатов почв аномалии 1 (б,5С от -7,2 %» до —] 7,6 %о) свидетельствует о присутствии техногенных (рудных) карбонатов в количестве от 52 до 99 % (табл,1). Следовательно, данная аномалия может быть идентифицирована как техногенная, фиксирующая на настоящий момент стабильную зону загрязнения, с устойчиво существующим источником поступления загрязняющих веществ. Судя по изотопному составу углерода почвенных карбонатов и содержанию последних, таким источником является добываемая на полигоне руда.

Березовского ГОКа: 1 - геохимические аномалии (природные), 2 - изотопные аномалии (техногенные); 3 - изотоп но-reo химические аномалии (техногенные).

Аномалия 3 (Zc ср =70,0), занимающая часть территории на юге полигона, достаточно удалена от производственных площадей (рис.6), но по элементному составу аналогична аномалия 1, что не исключает ее техногенную природу. Однако 5t3C почвенных карбонатов близок "фоновым" значениям (б"Сср.=-28,0

%о), что позволяет говорить об отсутствии в почвах «чужеродных» веществ Таким образом, накопление химических элементов происходит не в результате техногенного загрязнения Главная роль в образовании почвенных карбонатов аномалии 3 принадлежит, как и в «фоновой» зоне, углекислоте органического происхождения Согласно изотопным данным, количество этой углекислоты неизмеримо больше, чем количество рудного карбоната, участвующего в формировании изотопного состава почвы Можно сделать вывод, что аномалия 3 имеет естественное происхождение, а источником повышенных концентраций химических элементов на данном участке являются подстилающие породы и зоны минерализации

Месторождение «Сахалинское».

Территория месторождения Аномалия 1 (2с ср = 178,8) приурочена к добычному карьеру и рудным хранилищам (рис 7, табл 2) Высокие значения СПЗ обусловлены, главным образом, накоплением высокотоксичной ртути (Кс от 2,8 до 400), указывающей на присутствие в почвах добываемой руды Изучение закономерностей распределения 813С углерода карбонатов и 6348 серы сульфидов почв показало, что здесь же формируются и ореолы рассеяния сульфидных и карбонатных минералов При этом изотопный состав углерода почвенных карбонатов и их содержания близки 513С добываемых руд (5|3Сср == -9,7 %о, С032' = 1,18 %) Разброс значений 5348 сульфидов (от -0,1 до -6,3 %о) и их хаотичное распределение на территории аномалии 1 обусловлены тем, что в процессе разработки месторождения на поверхность извлекается рудная минерализация различного типа Таким образом, согласно изотопным данным, аномалия 1 является техногенной и связана с потоком рассеяния рудных сульфидов и карбонатов, поступивших в почву в результате добычных работ.

Территория предприятия Аномалия 1 {Хс ср = 245) приурочена к производственным площадям фабрики и отвалам, которые представлены продуктами окислительного обжига ртутного концентрата, пылью обжиговых цехов и другими продуктами (рис 7) Продукты технологической переработки ртутьсодержащих руд по 5348 сульфатов значительно отличаются от 5348 сульфатов "фоновых" почв и близки к руде (б348 к.р с (ср ) = -1,8 %о, б34Б в р с (ср.) = -3,5 %о) Изотопный состав углерода карбонатов почв, также аналогичен изотопному составу загрязняющих веществ (613Сср = -17,5 %о) Таким образом, можно сделать вывод, что аномалия 1 сформировалась в результате техногенного воздействия фабрики по переработке ртутьсодержащего сырья

Обобщая приведенные выше результаты, можно сделать вывод, что изотопные характеристики могут быть использованы для определения природы повышенных концентраций химических элементов и идентификации их источника в почвах Геохимические аномалии, не связанные с деятельностью горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, по индикаторным изотопным параметрам не отличаются от природного фона Техногенное загрязнение окружающей среды приводит к формированию комплексных изотопно-геохимических аномалий и сопровождается накоплением соединений серы и/или углерода с характерным для каждого источника изотопным составом

Рис 7 Идентификация природы выявленных геохимических аномалий в почве Краснодарского края: ! - изотопные аномалии (техногенные); 2 - изотопно-геохимические аномалии (техногенные). Концентрации ртути: 3 - на уровне фона, 4 - повышенные (до 10 раз); 5 - аномальные

Глава 6. Использование изотопно-геохимических методов при краткосрочном прогнозе развития экологической ситуации. Охрана окружающей среды и сохранение качества ее компонентов на безопасном для человека уроеве невозможны без осуществления должного контроля за экологической ситуацией и прогноза ее развития в пространстве и времени. Особенно остро проблема прогноза стоит для территорий, находящихся в зоне воздействия предприятий горнопромышленного комплекса. Так, например, воздействие на окружающую среду объектов складирования промышленных отходов не прекращается и после консервации добычного и перерабатывающего комплексов. Прогноз ситуации, как правило, осуществляется путем сопоставительного анализа данных, полученных в разные годы мониторинговых работ. При этом результаты исследований первого года наблюдений являются начальной точкой отсчета для последующего прогнозирования изменений окружающей среды, В экологических исследованиях при прогнозе развития негативных изменений геохимической ситуации крайне важно использовать в качестве основного критерия показатель, меняющийся только в условиях привноса в компоненты экосистемы «чужеродных» веществ. Таким показателем является изотопный состав легких элементов.

Возможность использования, например, 5ЬС почвенных карбонатов в качестве критерия прогноза можно обосновать теоретически путем расчета тех изменений изотопных характеристик, которые могут возникнуть в случае загрязнения «фоновых» почв определенным количеством руды. Высокая

чувствительность изотопного состава легких элементов к изменениям в экосистеме, происходящим вследствие техногенного воздействия, позволяет, в отличие от Zc, зафиксировать загрязнение на более ранних стадиях, а, именно, при попадании в почву уже 1 % загрязняющего вещества (руды) (табл.3). Так, согласно рассчитанным значениям Ъс (2,6 - 15,1), накопление в почве фоновых участков территории, например, от 1 до 5 % руды не изменяет геохимическую ситуацию, что нельзя сказать, исходя из заметного увеличения (более чем на 8 %о) б13С почвенных карбонатов.

Таблица 3

Расчетная модель изменений изотопно-геохимических показателей в условиях загрязнения «фоновых» почв рудным веществом

с.% 8 С, и ( одержан н !• щиячесети заеиентов, г/г /X'

КЬэффщдевты игра мот

Си Ч $ь ш 5У РЬ Л: В В] МО

Ретнне лпчгы 4,1 ■ш 140 02 15 г 30 50 13 170 0.9

ТуЪ 1.1) -1.0 (МО И |М III до 200 20 200 И

Соли;щктя V,

Почт ПЬ

М № о,;и 426 зл Ир) и,» 2.6 227 « 13,7 Ш 0,* ¿М

3.0 5,9 1.6

N 5 JH.II 2.0 0.9 К.« 7,9 Ш2 55.0 13,4 171,« 0.9* 1«

з; 1» Ш

5 0,1 Й -а» 2«.о 1.1 77 ЦЗ 6.И 22 1213 57,! 11J 171,5 0.« 15,1

10 ■и

1 0.110 iw.fi ад 2,5 Щ ),о 1,9 да,7 51.5 13,1 |7<и 0,01 3.6

1.5 1.6

При расчете Ъъ ис пользе вались коэффициенты загрязнения а 1.5, коэффициенты загрязнения <¡ .5 отмечены «-». Серым цветом обозначены аномальные значения.

Для подтверждения сделанного вывода, в качестве примера ниже приведены данные изотопно-геохимического мониторинга почв Березовского ГОКа, отражающие картину изменений, произошедших через год, и послужившие основой для прогноза развития экогеохимической ситуации на полигоне на ближайшие 5 лет (рис.8). Прогноз составлен на основе данных, отражающих распределение величин Ъс и 5!3С на отдельных опорных точках (станциях 29, 47, 28, 46, 27) по истечению года мониторинга. Выбор данного фрагмента изотопно-геохимической аномалии обусловлен наиболее интенсивным накоплением за год в почве этого участка химических элементов. Согласно изменению 7я, было установлено, что максимальное перемещение загрязнения (изолиния 2с - 1 год), произошедшее в юго-западном направлении от станций 29 и 47 к станции 28 (вдоль преобладающего направления ветров), составило 3 метра в год. Однако изменение 5МС почвенных карбонатов, произошедшее на этом же участке и в том же направлении (изолиния 5!3С - 1 год), свидетельствует о том, что загрязняющее вещество перемещается по площади с большей скоростью (17 метров в год). В соответствии с выявленным "шагом" развития ореола техногенного загрязнения, при сохранении деятельности ГОКа в аналогичном режиме можно спрогнозировать следующую картину развития экогеохимической ситуации: через 5 лет граница геохимической аномалии, согласно изменению концентраций токсичных химических элементов, переместится на 15 метров, а граница изотопной аномалии - на 85 метров. Таким образом, вполне очевидно, что при

выборе изотопного состава в качестве критерия прогноза, появляется возможность на самых ранних стадиях выявить загрязнение, установить направленность и скорость его распространения по площади, а также оконтурить передовую зону ореола техногенного загрязнения.

Рис.8 Прогноз развития эког сох и и и чес кой ситуации на участке Березовского ГОКа. А) изменение 2с, Б) изменение о15С. Условные обозначения 1: граница изотоп но- геохимической аномалии - начало работ, 2: граница аномалии через 1 год; 3: граница аномалии через 5 лет -прогноз. Стрелкой показано направление миграции загрязняющих веществ.

Распределение изотопных параметров в почве на всей исследуемой территории полигона отражает картину перемещения техногенного загрязнения по площади от основных источников загрязнения в сторону участков территории, не затронутых ранее антропогенным воздействием. Расчет векторов-градиентов й13С карбонатного вещества почв показал расширение ореола за год в среднем на 17 метров, преимущественно в юго-западном направлении, совпадающим с основным направлением розы ветров (рис.9). Также, установлено, что геохимические аномалии, выявленные на момент начала работ в режиме изотопно-геохимического мониторинга, все еще опасны с экологической точки зрения, так как процесс накопления продуктов антропогенной деятельности в большинстве аномальных зон не прекращается, что свидетельствует об изменении э ко геохимической ситуации в худщую сторону (табл.4).

пропорциональна величине градиента. Пунктиром показан средний вектор по полигону.

Обобщая приведенные результаты, можно утверждать, что высокая чувствительность изотопных показателей к изменению химического состава компонентов экосистемы, происходящего в результате антропогенной деятельности позволяет использовать их в качестве индикаторов направления и скорости перемещения загрязнения, т.е. в качестве критериев прогноза развития экологической ситуации.

Т аблица 4

Изменение изотопно-геохимических параметров почв выявленных г еохимических аномалий (среднее) Березовского ГОКа за период мониторинга__

Номер аномалии 8 "С. Ж. Доля рудного карбоната, % 2с1 ъа

1 сезон 2 сезон 1 сезон 2 сезон 1 сезон 2 сезон 1 сезон 2 сезон

Аномалия 1 -13,0 ■10,9 72,9 32.3 93,4 96.6 хо 3,2

Аномалия 2 -9,4 -11,1 89,4 81,7 33,8 30,4 5,4 9,8

Аномалия 3 -28,0 -28.2 5,4 4,9 70,0 70.4 2,1 2.5

Аномалия 4 -28,3 -28,5 4.0 3,15 3,2 5,6 23,7 21,4

Аномалял 5 -27,9 ■27,7 5.9 6,7 2.7 4,1 19,0 20,8

Аномалия 6 ■ 10,35 -9,8 84,9 87,4 20Й.9 1065,0 19,2 31,1

Примечание: 2с1 - СИЗ по типоморфным рудным элементам (Си, РЬ, Ае, ЭЬ, Ш, 5п, Ш, В, Ag, Ва, Мо, Zc2- СШ по элементам, присущим вмещающим (ультраосновным) породам (Мп, Cr.Ni, Со).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

[

биологических процессов, позволяет использовать изотопный состав легких элементов в качестве основного критерия идентификации природы и источников формирования геохимических аномалий, а также прогноза развития загрязнения в пространстве и времени Этим создается надежная основа для своевременной корректировки технологии проведения эксплуатационных работ, выбора мест размещения отходов, разработки рекомендаций по обеспечению экологической безопасности территорий объектов недропользования

Изучение изотопного состава легких элементов дает возможность работать не только в зонах интенсивного техногенного прессинга, но и в передовой зоне техногенного ореола, где негативные процессы проявляются в форме косвенных и отдаленных экологических последствий Выявленные в процессе изотопно-геохимического мониторинга изменения природных изотопных характеристик служат наиболее чувствительным индикатором ранних стадий техногенного воздействия, а характерный спектр и направленность изменения изотопных показателей указывает на вероятный источник загрязнения Отличие изотопного состава загрязняющих веществ от фоновых значений позволяет с высокой точностью идентифицировать привнос в изучаемые компоненты экосистемы «чужеродных» (загрязняющих) веществ, приводящих к изменению первичного изотопного состава вследствие изотопного «разбавления» Такие вещества могут быть связаны с минеральным составом руд, подстилающих пород, продуктами той или иной производственной и хозяйственной деятельности, в большинстве случаев отличающихся по изотопному составу от естественных аналогов и природных компонентов экосистемы (почв, вод, донных отложений и др) Чем выше содержание карбонатов, сульфидов, сульфатов в техногенных продуктах, а также чем сильнее изотопное отличие привнесенных техногенных соединений от исходных, присущих данной экосистеме, тем большие отклонения изотопного состава будут фиксироваться в зонах загрязнения

Следует также отметить, что многолетний опыт проведения работ в режиме изотопно-геохимического мониторинга показал применимость методического подхода вне зависимости от географического положения объектов, от типа разрабатываемых на их территориях месторождений полезных ископаемых, а также от характера и технологических схем перерабатывающих производств Разработанный подход использован для оценки экологического состояния окружающей среды в режиме изотопно-геохимического мониторинга на СевероЕнисейском (Красноярский Край) ГОКе, Соловьевском прииске (Амурская область) - месторождения рудных полезных ископаемых и на Новороссийской группе цементных заводов (Краснодарский Край) - нерудные твердые полезные ископаемые

Работы автора, опубликованные по теме диссертации:

1 Ляшенко Л Л , Заири Н М, Виленкин В А, Виленкина Ю В Применение изотопно-геохимических методов при оценке масштабов техногенного изменения почвенного покрова под воздействием предприятий по переработке нерудного сырья // Тезисы докладов XIV Симпозиум по геохимии изотопов имени А П Виноградова - М • ГЕОХИ, 1995, с 148

2 Ляшенко JIJI, Заири Н М, Виленкин В А, Виленкина Ю В Оценка влияния и прогноз развития геоэкологической обстановки в зонах действия горноперерабатывающих предприятий II Разведка и охрана недр ~ М . «Недра», 1996, №6, с.14-19

3 Гангнус Н П., Заири Н М, Виленкин В А., Виленкина Ю.В Основные принципы ранжирования внутренних и внешних зон техногенного загрязнения по результатам изотопно-геохимического мониторинга // Руды и металлы. - М ЦНИГРИ, 1997, № 4, с 67

4 Заири НМ, Гангнус НП., Кряжев С Г., Виленкина ЮВ Методы изотопной геохимии при решении геоэкологических задач // Тезисы докладов Всероссийская конференция «Мировая минерально-сырьевая база алмазов, благородных и цветных металлов на рубеже веков - перспективы использования и воспроизводства» -М ЦНИГРИ, 1998, с 43

5 Заири НМ, Гангнус Н.П., Кряжев С.Г., Виленкина ЮВ. Опыт использования методов изотопной геохимии при геоэкологических исследованиях // Тезисы докладов XV Симпозиум по геохимии изотопов имени А П Виноградова - М ГЕОХИ, 1998, с 97

6 Заири Н М., Гангнус Н П , Виленкина Ю В System of isotope-geochemical monitoring to evaluate the impact of mining and processing operations on the environment // International Ming and Environmental Congress "Clean technology therd miilenium challenge" 12th-16th, July, Lima, Peru, 1999, с 323-334

7 Заири H M., Гангнус Н П , Виленкина Ю.В , Васильева М Е, Кряжев С Г Методика изотопно-геохимического мониторинга ареалов воздействия золотодобывающих предприятий на окружающую среду М ЗАО «Геоинформмарк», 2000, 54 с

8 Заири Н М , Ляшенко Л Л , Васильева М Е , Виленкина Ю В , Зубков М М Изотопно-геохимическая методика ранжирования техногенных и природных геохимических аномалий Краснодар «Периодика Кубани», 2000,68 с

9 Виленкина Ю В , Кряжев С Г, Гангнус Н П, Заири Н М Использование изотопно-геохимического мониторинга для краткосрочного прогноза развития геоэкологической ситуации // Тезисы докладов XVI Симпозиум по геохимии изотопов имени А П Виноградова - М ГЕОХИ, 2001, с 41

10 Виленкина Ю В , Гангнус Н П , Заири Н М Опыт использования методов изотопной геохимии при оценке экологического состояния водных систем в горнопромышленных районах РФ // Тезисы докладов Годичная научная сессия Московского отделения Минералогического общества РАН - М ВИМС, 2001, с 37-38.

11 Виленкина Ю В , Гангнус Н П, Маршак Н.А. Изотопно-геохимический мониторинг в зонах воздействия нефтедобывающих комплексов (на примере Краснодарского Края) // Сборник статей Прикладная геохимия, выпуск № 4 - М Аналитические исследования, ИМГРЭ, 2003, с 337-349

12 Заири НМ, Меланич И А, Фазулов PC, Маршак НА, Виленкина ЮВ Изотопно-геохимический мониторинг и технология нейтрализации зон углеводородного загрязнения // Разведка и охрана недр - М «Недра», 2003, № 7, с 45-52.

13 Виленкина Ю В, Гангнус Н П Идентификация геохимических аномалий по изотопному составу сульфатной серы почв // Тезисы докладов XVII Симпозиум по геохимии изотопов имени А П Виноградова - М ГЕОХИ, 2004, с 54

14 Виленкина Ю В. Принципы идентификации геохимических аномалий по данным изотопно-геохимических исследований // Отечественная геология - М ЦНИГРИ, 2004, № 6, с 93-101

15 Гангнус Н П, Виленкина Ю В , Савушкина Е Ю Использование метода стабильных изотопов легких элементов в изучении природной среды // Отечественная геология - М : ЦНИГРИ, 2006, № 2, с 52-64

Подписано к печати 13 сентября 2007 г Формат 60x90 1/16 Уч -изд 1 л Тираж 100 Заказ 4-2007

Полиграфическая база ИМГРЭ

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Виленкина, Юлия Владимировна

Введение.

Глава 1, Современное экологическое состояние окружающей среды в горнорудных районах, методы изучения и контроля.

1.1 Антропогенное воздействие объектов горнодобывающей и перерабатывающей промышленности на основные компоненты экосистемы.

1.2 Методы изучения экологического состояния окружающей среды в горнорудных районах.

Глава 2. Методика изучения эколого-геохнмического состояния окружающей среды в режиме изотопно-геохимического мониторинга.

Глава.З Характеристика геохимических аномалий.

3.1 Характеристика геохимических аномалий на Полигоне 1.

3.2 Характеристика геохимических аномалий на Полигоне 2.

Глава 4. Закономерности распределения стабильных изотопов углерода и серы в исследуемых компонентах экосистемы опытных полигонов.

Глава 5. Использование изотопно-геохимических методов с целью идентификации природы геохимических аномалий.

5.1 Идентификация природы геохимических аномалий на Полигоне 1.

5.2 Идентификация природы геохимических аномалий на Полигоне 2.

Глава 6. Использование изотопно-геохимических методов при краткосрочном прогнозе развития экологической ситуации.

6.1 Методика обработки аналитических данных.

6.2 Краткосрочный прогноз развития экологической ситуации в районе эксплуатации месторождении рудных полезных ископаемых на npimepe Полигона 1.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методические основы изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий"

Актуальность работы. Глубокое преобразование окружающей среды в результате интенсивного техногенного прессинга - характерная черта современности. Особое место в системе взаимодействия человека и природы занимают горнодобывающая и перерабатывающая промышленность. Добыча и переработка полезных ископаемых приводит к масштабным и глубоким изменениям рельефа местности, гидрографической сети и, что наиболее опасно с экологической точки зрения, геохимической ситуации в целом. Столь концентрированная форма воздействия человека на среду обитаиия в горнорудных районах обусловлена, главным образом: вещественным составом перерабатываемых руд и горных пород; технологией их добычи и обогащения; отсутствием надлежащей очистки воздушных потоков, технологических стоков, мест хранения забалансовых руд, хвостов обогащения и пр.

Нарушение природного равновесия в результате добычи и переработки минерального сырья приводит к образованию техногенных потоков веществ, отличающихся повышенными содержаниями широкой ассоциации токсичных элементов и соединений. Выбросы в атмосферу, жидкие стоки и твердые отвальные образования содержат токсичные соединения серы и азота, мышьяк, ртуть, тяжелые металлы. Шахтные и поверхностные воды, активно взаимодействуя с рудной массой, отвалами и отходами переработки (в хвостохранилищах), а также акклюдируя в себя жидкие стоки перерабатывающих производств, переносят токсиканты па значительные расстояния от их источников, загрязняя окружающую среду, в том числе, и такие компоненты экосистемы, как почва - вода - донные осадки.

Разнообразие видов загрязняющих веществ, сложная экологическая ситуация, складывающаяся в районах интенсивного проведения геологических работ и расположения горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, требует установления полномасштабного, жесткого экологического контроля в режиме мониторинга. В последние годы оценка экологического состояния окружающей среды в районах размещения объектов горнодобывающей и перерабатывающей промышленности традиционно проводится в режиме геохимического мониторинга, т.е. путем наблюдения и сравнительного анализа за определенным набором геохимических показателей (Кс, СПЗ, рН, ПДК, "фон"), характеризующих состав и распределение химических элементов в компонентах природной среды, а также качество последних. Однако при таком подходе не всегда удается спрогнозировать последствия техногенеза и, что наиболее важно, своевременно выявлять изменения в экосистеме, представляющие угрозу здоровью населения. Как правило, возникают трудности при выявлении причин и источников загрязнения, установлении путей и скорости распространения загрязняющих веществ во времени и пространстве. В связи с этим появляется необходимость в использовании более чувствительных методов анализа для изучения состояния окружающей среды в горнопромышленных районах и, следовательно, создания новых методических подходов, позволяющих оценить процесс загрязнения с точки зрения причинно-следственных связей и выявить основные факторы загрязнения.

Для решения вышеперечисленных задач предлагается использовать, в сочетании с традиционными геохимическими методами, методы изотопной геохимии, базирующиеся на изучении стабильных изотопов легких элементов (С и Б) в различных компонентах экосистемы. Присущий каждому типу природных соединений изотопный состав, знание механизмов фракционирования изотопов в геохимических и технологических процессах позволяют с высокой степепыо достоверности и на более современном уровне идентифицировать привнос техногенных (чужеродных) веществ в компоненты экосистемы, выявлять причины формирования в компонентах экосистемы аномальных концентраций токсичных химических элементов, идентифицировать природу геохимических аномалий, охарактеризовать начальное состояние экосистемы, а в дальнейшем степень ее изменения под воздействием техногенных факторов. При этом степень чувствительности метода повышается при увеличении контрастности отличия изотопного состава привнесенных техногенных соединений от присущих данной экосистеме "фоновых" значений.

В связи с этим актуальность разработки методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий очевидна. Данная работа позволит более эффективно решить важнейшие задачи геоэкологических исследований, от результатов которых существенно зависит разработка комплекса инженерно-технических мероприятий по снижению отрицательного воздействия предприятий добывающих и перерабатывающих различные виды минерального сырья, а также мер по защите и восстановлению окружающей среды от их негативного воздействия.

Для выполнения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

1. Изучение изменений изотопного состава углерода карбонатов, серы сульфатов / сульфидов компонентов природных экосистем (почв), происходящих вследствие техногенного воздействия на окружающую среду процессов добычи и переработки минерального сырья.

2. Дифференциация по изотопным данным выявленных геохимических аномалий в компонентах экосистемы (почва), на природные и техногенные при оценке состояния окружающей среды, с целью более достоверного установления источников и масштабов геохимического загрязнения.

3. Установление динамики изменения изотопно-геохимических параметров в компонентах экосистемы (почва), в пространстве и времени.

4. Краткосрочный прогноз развития экогеохимической ситуации в горнодобывающих и перерабатывающих районах.

Объекты и методы исследований. В основу диссертационной работы положены фактические материалы, полученные в ходе полевых и лабораторных исследований, проводимых в 1995 - 1998 гг. на двух опытных полигонах: Березовский ГОК, расположенный на Среднем Урале (полигон 1), ртутное месторождение «Сахалинское» и территория, примыкающая к фабрике по переработке ртутного сырья, расположенные в Краснодарском Крас (полигон 2). Опытные полигоны были выбраны с такой целью, чтобы максимально охарактеризовать наиболее комплексные и масштабные по загрязнению окружающей среды виды антропогенной деятельности (добыча минерального сырья, обогащение, металлургическая переработка). В качестве основного объекта изучения для опытных полигонов, рассматриваемых в данной работе, была взята почва, как наиболее угнетенный компонент экосистемы. На полигоне 1 за два сезона мониторинговых работ было отобрано 104 пробы почв, 15 проб перерабатываемой руды, помимо этого изучались донные отложения и воды поверхностных водотоков (48 проб). Для полигона 2 характерно наиболее интенсивное загрязнение почвы, являющейся начальным звеном биогеохимических циклов для наземных экосистем, высокотоксичной и миграциоппо активной ртутыо. Именно это обстоятельство позволило ограничиться изучением на полигоне 2 только почв (47 проб).

Все пробы были исследованы комплексом методов, включающим определение: содержания сульфатов, карбонатов и сульфидов в компонентах экосистемы; масс-спектрометрическос определение изотопного состава S и С; определение концентраций элементов 1, II и III групп токсичности методами: атомпо-абсорбционным, спектральным методом, спектральным атомно-абсорбциоппым с применением золотого сорбента. В качестве вспомогательных были привлечены такие методы, как ионная хроматография, определение кислотно-щелочных условий, минералогический анализы, позволяющие получать дополнительную информацию об объектах исследования и условиях миграции и накопления токсичных веществ. При выполнении работы были проведены нижеследующие виды и объемы аналитических исследований: определение содержания сульфатов в компонентах экосистемы (вода, почва, доппые отложения) - 246 определений; определение содержания карбонатов в компонентах экосистемы (вода, почва, доппые отложения), рудах и вмещающих породах - 200 определений; определение содержания сульфидов в компонентах экосистемы (почва), рудах и вмещающих породах - 80 определений; масс-спектрометрическое определение изотопного состава: серы - 251 определение; углерода карбоната - 199 определений; определение концентраций токсичных элементов в компонентах экосистемы - 3490 элементо-определений; определение ионного состава воды и водных вытяжек из почв методом ионной хроматографии - 600 элемепто-определепий; определение кислотно-щелочных условий в компонентах экосистемы (вода, почва) - 175 определений; минералогический и гранулометрический анализы почв - 9 анализов.

Защищаемые положения.

1. Изотопно-геохимический мониторинг в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий основан на выявлении в почвах соединений серы и/или углерода, содержащихся в продуктах технологической переработки руд и сохраняющих свои изотопные характеристики в процессах миграции и накопления в геохимических аномалиях. Основным критерием выбора элемента-индикатора техногенного загрязнения служит наибольшая степень отличия почв от загрязняющих веществ по содержанию изотопов С и S .

2. Изотопные показатели могут быть использованы для определения природы повышенных концентраций химических элементов в почвах и обоснования связи геохимических аномалий с деятельностью конкретных предприятий. В природных геохимических аномалиях почвы имеют фоновые изотопные характеристики. Формирование техногенных геохимических аномалий сопровождается изменением изотопного состава серы и/или углерода почв в результате привпоса этих элементов. Критериями идентификации источника загрязнения служат изотопно-геохимические параметры почв па участках аномалии с максимальным отклонением 8|3С и 534S от фоновых значений.

3. Передовая зона ореола техногенного загрязнения выделяется по минимально-аномальному значению 513С или 634S. Изотопно-геохимический мониторинг позволяет установить направленность и скорость распространения загрязняющего вещества по площади, повысить оперативность и достоверность прогноза развития экогеохимической ситуации в пространстве и времени.

Научная новизна. Впервые при проведении экологических исследований в режиме геохимического мониторинга предлагается использовать показатели изотопного состава легких элементов в качестве основных критериев идентификации природы геохимических аномалий, а также оценки, контроля и динамики изменений экологической ситуации в зонах воздействия горнодобывающих и перерабатывающих предприятий.

Практическая значимость. Создание методических основ изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий позволит комплексно, па более современном и аналитически обоснованном уровне решать ряд конкретных задач, возникающих в результате воздействия на окружающую среду объектов горнорудной промышленности, в частности, оценить современное экологическое состояние окружающей среды, проследить ореолы рассеяния загрязняющих веществ, выявить и идентифицировать геохимические аномалии, установить конкретный источник загрязнения и его вклад в общий поток загрязняющих веществ, дать прогнозную оценку развития экологической ситуации. Следует также подчеркнуть, что главными достоинствами изотопных методов исследования являются экспресспость, относительно низкая себестоимость, высокая точность, возможность изучения вещества на атомарно-молекулярном уровне. Существенные различия в изотопном составе загрязняющих веществ и их естественных аналогов дают возможность использовать данные по изотопному составу в качестве индикаторов техногенного загрязнения, а также определять пути и динамику распространения загрязняющих веществ.

Апробация работы и публикации. Разработанный подход использован для оценки экологического состояния окружающей среды в режиме изотопно-геохимического мониторинга на Северо-Енисейском (Красноярский Край) ГОКе, Соловьевском прииске (Амурская область) - месторождения рудных полезных ископаемых и па Новороссийской группе цементных заводов (Краснодарский Край) - нерудные твердые полезные ископаемые, Воскресенский район (Московская область). Результаты работ вошли в 8 научно-исследовательских отчета. Основные положения работы и практические рекомендации были доложены на Годичной научной сессии Московского отделения Минералогического общества РАН (Москва, ВИМС, 2001) и научных чтениях памяти Марии Борисовны и Николая Ивановича Бородаевских (Москва, ЦНИГРИ, 2004). Основное содержание работы изложено в 15 работах (тезисов - 8, статей - 5, монографии - 2).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы (171 наименование). Объем работы - 163 страницы, в том числе 39 таблиц и 33 рисунка.

Работа выполнена в отделе минералогии, изотопной геохимии и геоэкологии ЦНИГРИ. Автор выражает благодарность своему научному руководителю Кряжеву С.Г. Особую благодарность за постоянное внимание, помощь, поддержку и консультации, без которых данная работа была бы невозможна, автор выражает Гапгиус H.H. Автор также признателен всем сотрудникам отдела минералогии, изотопной геохимии и геоэкологии ЦНИГРИ, оказавшим помощь в постановке и организации исследований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Виленкина, Юлия Владимировна

Заключение

Опыт экологических исследований на объектах горнорудной промышленности в режиме изотопно-геохимического мониторинга показал универсальность и эффективность изотопно-геохимических параметров, позволяющих с высокой степенью достоверности отличить изменения и перестройку в экосистеме по причинам природного характера от тех, которые вызваны техногенными факторами. Уникальная способность изотопных систем реагировать па техногенное вмешательство, изменяющее естественное протекание химических и биологических процессов, позволяет использовать изотопный состав легких элементов в качестве основного критерия идентификации природы и источников формирования геохимических и гидрогеохимических аномалий и краткосрочного прогноза развития загрязнения в пространстве и времени. Этим создается надежная основа для своевременной корректировки технологии проведения эксплуатационных работ, выбора мест размещения отходов, разработки специальных рекомендаций по обеспечению экологической безопасности территорий объектов недропользования.

Изучение изотопного состава легких элементов дает возможность работать не только в зонах интенсивного техногенного прессинга, по и в передовой зоне техногенного ореола, где негативные процессы проявляются в форме косвенных и отдаленных экологических последствий. Выявленные нарушения природных изотопных равновесий служат наиболее чувствительным индикатором ранних стадий техногенного воздействия, а характерный спектр и направленность изменения изотопных показателей указывает на вероятный источник загрязнения. Высокая информативность изотопных методов обусловлена тем, что каждому типу природных соединений присущ свой собственный изотопный состав, позволяющий с высокой степенью достоверности идентифицировать привнос в изучаемые компоненты экосистемы «чужеродных» (загрязняющих) веществ, приводящих к изменению первичного изотопного состава вследствие эффекта изотопного «разбавления». Такие вещества могут быть непосредственно связаны с минеральным составом руд, подстилающих пород, продуктами той или иной производственной и хозяйственной деятельности, в большинстве случаев отличающихся по изотопному составу от естественных аналогов и природных компонентов экосистемы (почв, вод, донных отложений и др.). Следовательно, чем сильнее изотопное отличие привнесенных техногенных соединений от исходных, присущих данной экосистеме, тем большие отклонения будут фиксироваться в зонах загрязнения.

Современное состояние изученности закономерностей поведения стабильных изотопов в различных условиях, высокая точность измерения изотопного состава с помощью современных масс-спектрометров, а также абсолютная экологическая «чистота» метода являются главными факторами, определяющими успех метода геохимии стабильных изотопов в геоэкологии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Виленкина, Юлия Владимировна, Москва

1. Лвессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 19S7, Ю8с.

2. Айруни А.Т., Иофис М.А. Влияние подземной разработки на состояние земной поверхности и сохранность наземных объектов. Труды Международного семинара «Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду». М.: Внешторгиздат,1989.

3. Алещукин Л.В. Проблемы геохимической экологии и охрана окружающей среды. //

4. Биологические науки, 1988, № 10, с. 106-108.

5. Анохин Ю.А., Бобров В.А., Есиков А.Д. Распределение стабильных изотопов углерода и кислорода в окружающей среде. / XV Симпозиум ио геохимии изотопов. Тезисы докладов. Москва, 24-27 ноября 1-998 г, с. 10-11.

6. Аржанова B.C. Геохимические методы при экологической оценке состояния природной среды. // География и природные ресурсы. 1996, № 2, с. 133-140.

7. Аржанова B.C., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техногепез. М.: Наука,1990.- 198 с.

8. Аржанова B.C., Елпатьевский П.В. Горнопромышленный техногепез как фактор трансформации гидрохимии природных вод. // Эколого-геохимические исследования в районах интенсивного техногенного воздействия. М.: ИМП'Э, 1990, с.21-32.

9. Арский Ю.М., Кучерук Е.В., Оевяппиков В.М. Геологические аспекты геоэкологии. -Геоэкология, 1994, № 4. С.3-11.

10. Аэрокосмический блок в системе мониторинга природных и техногенных катастроф. -М.: Институт космических исследований РАН, 1994, 71 с.

11. Барабанов В.Ф. Введение в экологическую геохимию. СПб.: Изд-во СпбГУ, 1994, 144 с.

12. Н.Башилов И.П. Геофизические методы экологического контроля. / Сейсмические приборы.-М., 1992.-С. 117-125.

13. Беклемишев В.Н. Методология систематики. М.: КМК Scientific Press, 1994. - 250 с.

14. Белякова Т.М. Эколого-геохимические основы опенки состояния окружающей среды. / Экологическая геология и рациональное недропользование. Материачы конференции. Санкт-Петербург, Россия, 2000, с.342-343.

15. Бересневич П.В., Кузьменко П.К., Нежепцева Н.Г. Охрана окружающей среды при эксплуатации хвостохранилищ. М.: Недра, 1993. - 128 с.

16. Бернкболов Б.Р., Панков Ю.А., Гильмутдипов Г.Х. Методология мониторинга с ландшафтно-геохимических позиций. Алма-Ата: Гылым, 1991, 78 с.

17. Беус A.A., Грабовская Л.И., Тихонова H.B. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1976,248 с.

18. Бобров В.А., Зверев B.J1., Анохин Ю.А., Куликова И.Л., Есиков А.Д. Изотопно-геохимический мониторинг бикарбонатов оз. Байкал. / Третье Всесоюзное совещание по геохимии углерода. Тезисы докладов. 9-11 декабря, 1991 г, Москва, с.219.

19. Богачева М.П., Кодипа J1.A. Внутримолекулярные изотопные эффекты в биологических соединениях и продуктах их геохимических превращений. / IX Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии. Тезисы докладов. 16-19 ноября 1982 г., Москва, с.66-69.

20. Богородский С.М., Елисеев Ю.Б., Садов A.B. Комплексная оценка среды обитания. // Геоэкологические исследования и охрана недр: Научн.-техн. информ. сб. М., Геоинформмарк, 1992, Вып.2, с.3-9.

21. Бородаевский II.И., Бородаевская М.Б. Березовское рудное поле (геологическое строение). Москва, Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1947, 264 с.

22. Бочаров B.JL, Бупеева В.Г., Зишоков Ю.М. Изотопный состав углерода в гидрокарбонат-иопе природных и техногенных вод. / Третье Всесоюзное совещание по геохимии углерода. Тезисы докладов. 9-11 декабря, 1991 г, Москва, с.213-214.

23. Бредихин A.A., Федоров В.И. Эксплуатация технологического автотранспорта на карьере. // Горный журнал. 1992. - № 2. - С.25-26.

24. Буренков Э.К., Гинзбург J1.H., Грибанова U.K. и др. Комплексная эколого-геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей прнродпой среды. М.: ПРИМА-ПРЕСС, 1997, 73 с.

25. Буренков Э.К., Янин Е.П. Эколого-геохимические исследования в ИМГРЭ прошлое, настоящее, будущее. // Прикладная геохимия. Вып.2. Экологическая геохимия. - М.: ИМГРЭ, 2001, с.5-24.

26. Бутов В.А., Иванов B.C., Кремепецкий A.A., Усова Т.Ю. Ртуть России: проблемы и перспективы. // Минеральные ресурсы России, М.: "Геоинформмарк", 1997, №5, с.9-13;

27. Вапькова H.H., Кашковский Г.Н., Лебедянская З.П. Охрана окружающей среды в районах развития горнорудных работ. В кн.: Проблемы развития водного хозяйства СССР. М.: Наука, 1981, с.217-228.

28. Вартаняп Г.С. Современные проблемы экогеологии. Минеральные ресурсы России, 1993, № 2. - С.33-36.

29. Васильев М.В. Трапспортные процессы и оборудование на карьерах. М.: Недра, 1986. - 240 с.

30. Веселовский II.В., Алексеев А.П., Положенцев И.Ф., Рабинович A.A. Изотопный состав серы сульфатных ионов некоторых поверхностных вод суши. Тезисы докладов.ш

31. Симпозиум по применению стабильных изотопов в геологии. М.: Изд-во ГЕОХИ, 1966, с.27-29.

32. Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду // Труды Международного семинара. -М., Впешторгиздат, 1989.

33. Воин М.И. Геохимическая составляющая экологии горнорудных районов. // Геоэкологические исследования и охрана недр. Обзор. М., Геоинформмарк, 1992, Вып.2, 44 с.

34. Воин М.И. Экогеохимическое нормирование в промышленных районах России (па примере тяжелых металлов и радиоактивных элементов). // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обзор / АО «Геоинформмарк». М., 1994. 58 с.

35. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп: Справ, изд./ A.JI. Бапдман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грехова и др.; Под ред. В.А. Филова и др. J1.: Химия, 1989.-592 с:

36. Временные требования к геологическому изучению и прогнозированию воздействия разведки и разработки месторождений полезных ископаемых на окружающую среду. -М.:ГКЗ СССР, 1991.-C.il.

37. Галимов Э.М. Геохимия стабильных изотопов углерода. М., "Недра", 1968,226 с.

38. Галимов Э.М. Изотопный состав углерода почвеппой С02. М., Геохимия, 1966, №9, с. 1110-1118.

39. Гальперин A.M., Ферстер В., Шеф Ч.-Ю. Техногенные массивы и охрана окружающей срсды, 1997.

40. Геология и окружающая среда // Международное руководство в трех томах. Т.2: Добыча полезных ископаемых и геологическая среда. М., Внешторгиздаг, 1990. - 260 с.

41. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. М.: Высшая школа, 1988,328 с.

42. Глазовская М.А. Лаидшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногепезу. // Биогсохимические циклы в биосфере. М.: Наука, 1976, с.99-118.

43. Головин А.А., Морозова И.А., Гуляева Н.Г., Трефилова Н.Я. Оценка ущерба окружающей среде от загрязнения токсичными металлами. / Под ред. Буренкова Э.К., Кочеткова М.В., Морозова В.И; М., ИМГРЭ, 2000,134 с.

44. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды, 1987.

45. ГОСТ 17.1.5.01-80 "Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбор}' проб дойных отложений водных объектов для анализа на загрязненность".

46. ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа".

47. ГОСТ 26423-85. Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки.

48. Григорян C.B. Поисковая геохимия и окружающая среда. // Разведка и охрана недр, 1994, №6, с. 13-14.

49. Григорян C.B., Сает Ю.Е. Геохимические методы при решении некоторых экологических задач. // Советская геология, М., «Недра», 1980, №11, с.94-107.

50. Грипенко В.Л., Грннепко J1.H. Геохимия изотопов серы. М., "Наука", 1974, 273 с.

51. Гринепко В.А., Рабинович A.JI. Материальный и изотопный баланс серы речных сульфатов. / VII Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии, Тезисы докладов. 23-26 октября 1978 г, Москва, с. 177-178.

52. Денисова Т.Б. Воздействие горнодобывающей промышленности па окружающую среду. / Влияние промышленных предприятий па окружающую среду. -М.: Наука, 1987, с. 105111.

53. Елпатьевский П.В. Геохимия миграционных потоков в природных и природно-техногенных геосистемах. М.: Наука, 1993. - 253 с.

54. Ершов Э.Д. Проблемы освоения криолитзоны и задачи геокриологии на современном этапе.//Инженерная геология, 1991, № 1.-С. 16-24.

55. Есиков А.Д., Бобров В.А., Демип Н.В., Зверев В.А., Анохин Ю.А., Осыка Л.Д. Изотопно-гсохимический мониторинг озера Байкал в связи с изменением его экологического состояния. // Водные ресурсы, 1993, 20, №2, с.266-269.

56. Заири Н.М., Гангпус Н.П., Виленкина Ю.В., Васильева М.Е., Кряжев С.Г. Методика изотопно-геохимического мониторинга ареалов воздействия золотодобывающих предприятий на окружающую среду ЗАО «Геоинформмарк». М., 2000. - 54 е.;

57. Заири Н.М., Ляшенко Л.Л., Васильева М.Е., Виленкина Ю.В., Зубков М.М. Изотопно-геохимическая методика ранжирования техногенных и природных геохимических аномалий. Краснодар: «Периодика Кубани», 2000. - 68 с.

58. Иванов Б.А. Инженерная экология, Л., изд-во ЛГУ, 1989.

59. Иванов В.В., Кочетков М.В., Морозов В.И., Головии A.A., Волков С.Н. Научные основы и направления экологической геохимии в XXI веке. // Прикладная геохимия. Вып.2. Экологическая геохимия. Сборник статей. М., ИМГРЭ, 2001, с.25-50.

60. Иванов М.В. Роль микробиологических процессов в генезисе месторождений самородной серы. М.: Наука, 1964.

61. Исаев E.H., Клубов C.B., Прозоров Л.Л., Бондарчук Е.А. Геоэкология и оценка воздействия на окружающую среду при освоении минерально-сырьевых ресурсов. -Разведка и охрана недр, 1992, № 6. С.35-38.

62. ИСО 5667-4 и ИСО 5667-6 "Руководство по отбору проб из озер, рек и водных потоков".19

63. Казначеев В.П., Габуда С.П., Ржавин Л.Ф. Стабильные изотопы Си С как инструмент для изучения геохимических, космохимических циклов и биологических процессов. // Методологические проблемы экологии человека. Новосибирск, 1988, с.127-130.

64. Камзист Ж.С., Коваленко A.B. Основы инженерной геоэкологии (методика эколого-геоэкологичсских исследований). // Учебное пособие для техникумов. М., 1991, 113 с.

65. Капленко Ю.П., Фаустов Г.Т., Попов С.О. Экологические проблемы подземной разработки рудных месторождений. Черная металлургия, 1992, № 9. - С.3-13.

66. Касимов Н.С., Геннадиев А.Н., Лычагин М.Ю. Пространственные аспекты фонового геохимического мониторинга. // Геохимические методы в экологических исследованиях. / РАН ИМГРЭ. М., 1994, с.20-35.

67. Кашковский Г.Н. Геоэкология освоения месторождений полезных ископаемых. // Геоэкологические исследования в СССР, М.: ВСЕГИНГЕО, 1989, с.37-43.

68. Кириченко Ю.В. Геоэкологические аспекты формирования техногенных массивов. Известпик вузов. Геология и разведка. 1999, № 6, с.124-129.

69. Клубов C.B., Прозоров Л.Л. Геоэкология: история, понятия, современное состояние. -М.: ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 1993. 208 с.

70. Коваль П.В., Китаев H.A., Вильяме Д.Ф., Гребенщикова В.И., Романов В.А. Изотопный состав углерода почв и донпых осадков речных долин Прибайкалья. // Геология и геофизика, 1993, 34, № 10-11, с.217-225.

71. Ковальский В.В. Актуальные задачи геохимической экологии. // Проблемы геохимической экологии. Тр. биогеохимической лаборатории. Том XXII.- М.: Наука, 1991, с.3-12.

72. Козловский Е.А. Геоэкология повое научное направление. // Геоэкологические исследования в СССР. - М.: ВСЕГИНГЕО, 1989, с.9-18.

73. Колотов Б.А., Калугин Д.Е., Миначева Л.И. Геоэкология рудных районов (на примере рудника Салаир) // Тезисы докладов, Международный симпозиум по прикладной геохимии стран СНГ, Москва, 1997, с.143-144.

74. Комарницкий Г.М. Проблемы охраны природы при освоении недр. // Минеральное сырье и природа. Новосибирск, 1990. - С.4-7.

75. Конорев М.М., Росляков С.М., Кияпко A.A., Бредихин A.A. Опыт применения нетрадиционного методы снижения токсичности выбросов в атмосферу карьеров технологическим транспортом. // Горный журнал. 1992. № 3. - С.15-19.

76. Кривцов А.И. Градиентно-векторпые модели медно-порфировых месторождений. // Советская геология, 1991, №9, с. 19-29.

77. Кузькин В.И., Ярг Л.А., Кочетков М.В. Техногенное выветривание на рудных месторождениях. // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обзор. М.: Гсоинформмарк, 1993. Вып. 4. - 23 с.

78. Ландшафтно-геохимические исследования антропогенных систем. / Ред. Добровольский В.В., Евдокимова А.К. М., 1990, 109 с.

79. Левин А.С. Охрана геологической среды в горнодобывающих районах (опыт геологических исследований сланцевых месторождений Прибалтики). Кохтла-Ярве: 1991,248 с.

80. Линник П.Н. Дойные отложения водоемов как потенциальный источник вторичного загрязнения водной среды соединениями тяжелых металлов. // Гидробиологический журнал, 1999.-35, №2.-С. 97-109.

81. Лишшк П.Н., Васильчук Т.А., Зубенко И.Б. Роль донных отложений во вторичном загрязнении водной среды водохранилищ органическими веществами и тяжелыми металлами. // Химия и технология воды. 1999. 21, № 1, с. 30-46.

82. Мажейка И., Пятрошюс Р. Изотопные методы и проблемы охраны подземных вод. // Экологическая гидрогеология стран Балтийского моря: Международный научный семинар, Санкт-Петербург, 21-25 июня, 1993: Тезисы докладов СПб, 1993, с.56-58.

83. Мартма Т.А., Пиррус Р.О., Пуннинг Я.-М.К. Формирование изотопного состава кислорода и углерода карбонатных озерных отложений. / IX Всесоюзный симпозиум по стабильным изотопам в геохимии. Тезисы докладов. 16-19 ноября 1982 г., Москва, с.399-400.

84. Мельников С.М. Ртуть. М.: Металлургиздат, 1951, 380 с;

85. Методические рекомендации по планированию мероприятий по охране ОС при производстве ГРР. -М.: ВИЭМС, 1990. С.40.

86. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А. Экология и рациональное использование природных ресурсов. Ленинград, 1983, 68 с.

87. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М., Проскуряков Н.М. Экология горного производства. М.: Недра, 1991, 320 с.

88. Миропенко В.Л., Мольский Е.В., Румынии В.Г. Горнопромышленная гидрогеология, 1989.

89. Миропенко В.А., Румынии В.Г. Проблемы гидроэкологии. Том 3. Прикладные исследования, 1999.

90. Михайлов A.M. Охрана окружающей среды при разработке месторождений открытым способом. Недра, 1981, 192 с.

91. Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П. Экотоксикологическая оценка техногенных гидрогеохимических аномалий (па примере Кольского горно-металлургического комплекса). // Геохимия. 1999. - № 10. - С. 1112-1130.

92. Морозова И.А., Колотов Б.А. Продукты обваловки отстойников золотоизвлекающих фабрик как источник загрязнения окружающей среды. // Разведка и охрана недр, М.: «Недра», № 6, 1995, с.33-36.

93. Мосинец В.Н., Грязнов М.В. Горные работы и окружающая среда. М.: Недра, 1978. -192 с.

94. Николаев С.Д. Изотопная палеогеография внутрикоптинептальпых морей. М.: Изд-во ВНИРО, 1995, 127 с.

95. Нильсен Г. Изотопы серы. Изотопная геология. Под ред. Э.Йегера и И.Хупцикера. -Пер. с апгл. -М.: Недра, 1984, с.297-330.

96. Новиков A.A., Перфильев В.Б., Бабаянц Г.М. Технический прогресс на горнодобывающих предприятиях металлургической промышленности. // Горный журнал.- 1992.-№4.-С.3-6.

97. Овчинников Л.П. Прикладная геохимия. -М.: Недра, 1990, 247 с.

98. Орлов Д.С. Химия почв: Учебник. -М.: Изд-во Моск. уп-та, 1985, 376 с.

99. Осипов Ю.Б. и др. Инженерно-геологические проблемы охраны окружающей среды. Серия Гидрогеология, Инженерная геология. Итоги науки и техники. Т.7, М.: 1980.

100. Отраслевая методика III категории. Многокомпонентный инструментальный нейтронно-активационный анализ почв и других объектов окружающей среды на токсичные и сопутствующие элементы. Москва, ВИМС, 1993.

101. Перельмап А.И. Геохимия ландшафтов. М.: Высшая школа, 1975, 342 с.

102. Перельмап А.И. Геохимия: Учеб. для геол. спец. вузов. 2-е изд., перераб. и доп. -М: Высшая школа, 1989. - 528 с;

103. Перельман А.И., Воробьев А.Е. Ландшафтно-геохимические условия размещения предприятий горной промышленности. // Известия РАН. Серия географическая, 1994, № 2, с.50-61.

104. Плотников Н.И., Рогииец И.И. Гидрогеология рудных месторождений, 1987.

105. Плотников И.И., Рогипец И.И., Мамонтов В.К., Мироненко В.А., Григорян A.C., Ковалев Ю.В. Защита окружающей среды при горных разработках рудных месторождений.-М.: Наука, 1985, 199с.

106. Полынов Б.Б. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1956, 752 с.

107. Применение геофизических методов для решения геоэкологических задач. Сборник научных трудов. М.: ВСЕГИНГЕО, 1991. - 126 с.

108. Прозоров Л.Л. Геоэкология: методологические основы. М.: ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ, 1997. - 110 с.

109. Пуниинг Я.-М. К. Применение изотопно-геохимических методов в геоэкологических исследованиях. // Геохронология четвертичного периода. Тез. докл. Всес. совещ., Москва, 14-16 ноября, 1989.-Таллинн, 1989, с.132.

110. Рабинович A.A., Гриненко В.А. Об изотопном составе серы сульфатов речного стока с территории СССР. Геохимия, 1979, № 3, с.441-454.

111. РД 52.18.572-96. Методика выполнения измерений. Определение массовой концентрации хлорид-, сульфат-, нитрат-, нитрит-ионов в пробах питьевой воды и в пробах почв (водных вытяжек) методом ионной хроматографии. Москва, 1999.

112. РД 52.24.495-95. Методические указания. Определение pH и удельной электрической проводимости в поверхностных водах суши.

113. Ревич Б.А., Сает Ю.Е., Смирнова P.C., Сорокина Е.П. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами. -М.: ИМГРЭ, 1982, 112 с.

114. Розанов Л.Л. Теоретические основы геотехноморфологии. М.: ИГАН СССР, 1990. -189 с.

115. Розова С.С. Классификационная проблема в современной науке. Новосибирск: Наука, 1986.-223 с.

116. Рудные месторождения СССР. В трех томах. Под общей редакцией акад. В.И. Смирнова. Том 2. М„ "Недра", 1974,392 с;

117. Сает Ю.Е. Геохимическая оценка техногенной нагрузки на окружающую среду. // Геохимия ландшафтов и география почв. -М.: Изд-во МГУ, 1982, с.84-100.

118. Сает Ю.Е. Методические основы эколого-геохимических исследований при геологоразведочных работах. // Разведка и охрана недр, 1986, № 5, с.35-39.

119. Сает Ю.Е., Алексинская Л.Н., Янин Е.П. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения поверхностных водотоков химическими элементами. -М.: ИМГРЭ, 1982,74 с.

120. Сает Ю.Е., Башаркевич И.Л., Ревич Б.А. Методические рекомендации по геохимической оценке источников загрязнения окружающей среды. М.: ИМГРЭ, 1982, 66 с.

121. Сает Ю.Е., Онищенко Т.Л., Янин Е.П. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям для оценки воздействия на окружающую среду проектируемых горнодобывающих предприятий. М.: ИМГРЭ, 1986, 99 с.

122. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П. и др. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990.-335 с.

123. Сатаева Л.В., Вертинская Г.К., Малахов С.Г. Загрязнение почв металлами в зависимости от типа преобладающей промышленности. // Загрязнение атмосферного воздуха, природных вод и почв. Тр.ИЭМ, вып.18 (149). - М.: Гидрометеоиздат, 1990. -С.3-8.

124. Сдвижение горных пород и земной поверхности при подземных разработках. Под редакцией В.А. Букрииского и Г.В. Орлова. М.: Недра, 1984, 247 с.

125. Смирнов B.C., Пермяков P.C. Народнохозяйственная эколого-экономическая оценка открытого способа разработки месторождений полезных ископаемых. // Горный журнал. 1992. - № 1. - С.59-62.

126. Смирнов С.С. Зона окислеиия сульфидных месторождений. М., Изд. Академии наук СССР, 1951,335 с.

127. Соботович Э.В., Ольшанский С.П. Геохимия техногенеза. М., Наук, думка, 1991, 228 с.

128. Сочпева Э.Г., Смоленкова Н.В., Новиков В.А. и др. Методическое руководство по количественному минералогическому анализу шлихов и геолого-технологическому картированию месторождений серебра. М.: ЦНИГРИ, 1990.

129. Справочное руководство по применению ядерных методов в гидрологии и гидрогеологии. Под ред. В.И. Ферронского. М., "Недра", 1971, 256 с.

130. Сычев К.И. Научное содержание и основные направления геоэкологии. Разведка и охрана недр, 1991, № 11.-С.2-6.

131. Табаксблат Л.С., Рапоппорт A.M. Эколого-экономическая оценка сброса рудничных вод в окружающую среду горнорудного района // Рациональное использование недр и охрана окружающей среды. Л., ЛГИ, 1990. - С.113-117.

132. Трофимович Е.М., Гурвич С.М. Охрана водных объектов при добыче и обогащении руд и углей. М.: Недра, 1985, 192 с.

133. Федоров A.C. Техногенное изменение свойств почв под воздействием отходов предприятий цветной металлургии. // Тезисы докладов Международной конференции «Проблемы антропогенного почвообразования», Москва, 16-21 июня, 1997. Т. 3. М., 1997.- С.183-185.

134. Федоров Ю.А. О проявлении синергетического изотопного эффекта по сере и углероду в сульфатных и гидрокарбонатных ионах оз. Байкал. / XV Симпозиум по геохимии изотопов. Тезисы докладов. Москва, 24-27 ноября 1998 г, с.304-305.

135. Федорчук В.П. Минеральное сырье. Ртуть // Справочник. - М.: ЗАО "Геоинформмарк", 1998. - 27 с;

136. Ферронский В.И. Изотопные исследования природных вод: результаты и перспективы. / Изотопы в гидросфере. Тезисы докладов 4-го Международного симпозиума, г. Пятигорск, 18-21 мая, 1993 г, с. 191-194.

137. Фортескыо Дж. Геохимия окружающей среды: Пер. с англ. М.: Прогресс, 1985, 360 с.

138. Фурсов В.З. Примеры мониторинга ртутной атмосферы. // Разведка и охрана недр. М.: Недра, 1995, с.15-18;

139. Хёфс Й. Геохимия стабильных изотопов: Пер. с англ. М.: Мир, 1983,200 с.

140. Чибилев A.A., Мусихин Г.Д., Петрищев В.П. Проблемы экологической гармонизации горнотехнических ландшафтов Оренбургской области. Известия вузов. Горный журнал. 1999, № 5-6, с. 99-103.

141. Шестаков В.М. Прикладная гидрогеология: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ. 2001.-144 с.

142. Шоу Д.М. Геохимия микроэлементов кристаллических пород: Пер. с франц. Л.: Недра, 1969, 207 с.

143. Щербина В.В. Основы геохимии. М., "Недра", 1972,296 с.

144. Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. М.: ИМГРЭ, 1999. - 68 с.

145. Янин Е.П. Истоки, принципы и основные понятия экологической геохимии. II Геохимические исследования городских агломераций. -М.: ИМГРЭ, 1998, е. 13-40.

146. Янин Е.П. Принципы и методические основы эколого-геохимических исследований. // Отечественная геология, 1999, №> 1, с.54-58.

147. Янин Е.П. Экологическая геохимия горнопромышленных территорий. М., 1993. -50 е.: ил. - (Геоэкологические исследования и охрана недр). Обзор/ АО «Геоинформмарк». - Библиогр.:- 45-50 с. (80 назв.).

148. Cerling Т.Е., Quade J., Wang Y., Bowman J.R. Carbon isotopes in soils and palaeosols as ecology and palaeoecology indicators. //Nature, 1989, 341, № 6238, p.128.

149. Conrad M.E., Daley P.F., Fisher M.L., Buchanan B.B., Leighton Т., Kashgarian M. Combined 14C and 8,3C monitoring of in situ biodegradation of petroleum hydrocarbons. // Environ. Sci. and Technol. 1997. - 31, № 5. - p. 1463-1469.

150. Edwards Pamela J. Sulfur cycling, retention and mobility in soils: A review. // Gen. Techn. Rept. Northeast Res. Stat. US Dep. Agr. Forest Serv. 1998. - ne-250. - C. I-II, 1-8.

151. Iwatsuka H., Mori T. Studies on the metabolism of a sulfuroxidizing bacterium. Oxidation of sulfur., Plant Cell Physiol., Tokyo Univ., Plan 1,1960.• * 2

152. Jedrysek Mariusz Orion. Oxygen and sulfur isotope dynamics in the S04 of an urban precipitation. // Water, Air, and Soil Pollutant, 2000,117, № 1-4, p. 15-25.

153. Norman A. L., Barrie L. A., Toom-Sauntry D., Sirois A., Krouse H. R., Li S. M., Sharma S. J. Sources of aerosol sulfate at Alert: apportionment using stable isotopes. // Geophysical Research. D. 1999. 104, №9, p. 11.619-11.631.

154. Rogers K.M., Savard M.M. Detection of petroleum contamination in river sediments from Quebec City region using GC-IRMS. // Organic Geochemistry. 1999. 30, № 12, p. 1559-1569.

155. Stable isotopes in ecological research. / Red. Rundel P.W. et al. New York etc.: Springier, 1989. -X/VI, 526 p.: Ecol. Stud., vol.68.

Информация о работе

Виленкина, Юлия Владимировна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2007
ВАК 25.00.36

Диссертация

Методические основы изотопно-геохимического мониторинга в зонах воздействия на окружающую среду горнодобывающих и перерабатывающих предприятий - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы