Техногенная трансформация окружающей среды горно-металлургических комплексов

Семячков, Александр Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Техногенная трансформация окружающей среды горно-металлургических комплексов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Техногенная трансформация окружающей среды горно-металлургических комплексов"

Семячков Александр Иванович

ТЕХНОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность 25.00.36 — «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора геолого-минералогических наук

Екатеринбург, 2003

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральской государственной горно-геологической академии

Научный консультант - доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Олег Николаевич Грязное

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор

доктор технических наук

Владимир Никифорович Быков

Алексей Иванович Кудряшов Борис Николаевич Мельников

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (ФГУП РосНИИВХ)»

Защита состоится 27 ноября 2003 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 189. 05 в Пермском государственном университете по адресу: 614000, г. Пермь, ул. Букирёва 15, в зале заседаний Учёного совета. Факс: (3422) 34-25-52

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного университета

Автореферат разослан « » октября 2003 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

0.ООЗ-А

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. При воздействии горно-металлургических комплексов (ГМК) происходит интенсивная техногенная трансформация окружающей среды, связанная с её загрязнением. Это характерно для Среднего Урала - старейшей горнодобывающей и перерабатывающей минеральное сырьё провинции. Геологическое развитие Уральской складчатой области предопределило формирование здесь большого количества месторождений рудных полезных ископаемых. Разработка минеральных ресурсов и переработка рудного сырья, начавшиеся три столетия назад, и в настоящее время являются основой экономики региона. В процессе добычи и переработки минерального сырья во все среды - воздух, почвы, поверхностные и подземные воды - поступает большое количество загрязняющих компонентов, главным образом металлов, создающих серьезную экологическую угрозу.

В. И. Вернадский первым раскрыл геохимический смысл преобразования природы деятельностью человека, подчёркивая возможность больших негативных последствий воздействия на природные среды, в особенности на атмосферу и гидросферу. Именно на эти среды в настоящее время осуществляется регулирование процесса загрязнения посредством нормирования воздействия источников. Оно сводится к разработке для предприятий нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в атмосферу и предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в водные объекты с последующим выполнением комплекса природоохранных мероприятий.

Используемые методические приёмы при прогнозировании, нормировании и контроле воздействия ГМК на окружающую среду не учитывают ряд аспектов, что нередко приводит к формализации этих процессов с последующими негативными экологическими последствиями.

Опираясь на представления В. И. Вернадского, А. И. Ферсмана, а также исследователей в области охраны окружающей среды М. А. Глазовской, В. В.

A. М. Черняева и многих других учёных, необходимо выработать концепцию оценки трансформации окружающей среды под воздействием ГМК. Объективность оценки может быть обеспечена учётом распределения загрязнителей во всех ингредиентах среды на каждом этапе технологического цикла. Особое значение рассматриваемая проблема имеет для урбанизированных территорий в открытых структурах складчатых поясов. Её решение возможно на примере Среднего Урала с его своеобразным геологическим строением и металлогенией, определяющими природное повышенное и неоднородное содержание компонентов в окружающей среде, с длительной историей отработки рудных месторождений и переработки сырья, сформировавших мощное техногенное загрязнение.

B. Пышма), никелевый (г. Реж), золоторудный (г. Березовский) комплексы и компонента окружающей среды (атмо-, лито- и гидросферы) в их пределах.

Предметом исследований являлись эколого-геохимические аспекты техногенной трансформации окружающей среды под воздействием ГМК.

Цель и задачи исследований. Цель - разработать методологию иследования трансформации окружающей среды под воздействием ГМК. При этом решались следующие задачи: оценка на основе технолого-геохимического баланса загрязняющих веществ горно-металлургических комплексов как источников трансформации окружающей среды; исследование факторов загрязнения окружающей среды под воздействием техногенно-минеральных образований (ТМО); установление закономерностей фонового распределения

■ ** ...

загрязняющих веществ в окружающей среде Среднего Урала; разработка методологии комплексного прогнозирования, нормирования и оценки атмогенного и гидрогенного воздействия на окружающую среду ГМК.

Исходные материалы. Исследования основаны на фактических материалах геоэкологических работ на территориях воздействия ГМК, выполненных Уральской государственной горно-геологической академией под руководством и при участии автора; данных лабораторных исследований химического состава вмещающих пород и руд уральских месторождений, ТМО, донных отложений, подземных вод и других элементов геологической среды, также пылевых выбросов, сбросов сточных вод, выполненных различными подразделениями Департамента природных ресурсов по Уральскому региону, с которыми автор сотрудничал продолжительное время; материалах по загрязнению воздуха, снегового покрова, почв, поверхностных вод, накопленных Уральским управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, в обработке которых автор также принимал участие. Весь фактический материал получен по аттестованным методикам с соответствующим метрологическим обеспечением.

В диссертационной работе использовано более тридцати тысяч результатов количественных анализов природных компонентов окружающей среды, источников загрязнения и компонентов среды в зоне воздействия ГМК, значительная часть которых получена и обработана лично автором.

Методы исследований. При решении поставленных задач в работе использованы методы научного познания, теоретическое обобщение современных знаний и представлений о процессах трансформации окружающей среды под воздействия ГМК. Широко применялись полевые и лабораторные методы, включающие съёмочные работы, опробование, бурение, опытные работы, количественные химические анализы, лабораторные методы исследования процессов выщелачивания загрязнителей из отходов. При обработке материалов использовались вероятностно-статистические методы,

картографический метод и математическое моделирование с применением

компьютерных технологий.

Научная новизна:

- установлено, что объективность оценки трансформации окружающей среды от воздействия ГМК обеспечивается учётом распределения компонентов-загрязнителей в полном цикле технологического передела руд;

- впервые предложен критерий количественной оценки воздействия ГМК на окружающую среду - технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов;

- установлены основные факторы, определяющие загрязнение окружающей среды от ТМО;

- разработана классификация ТМО по опасности загрязнения окружающей среды;

- выявлены закономерности неоднородного фонового распределения компонентов в окружающей среде Среднего Урала;

- впервые выявлена взаимосвязь загрязнения металлами атмосферы, снегового покрова, почв, подземных вод, донных отложений и поверхностных вод, сформировавшегося под воздействием ГМК Среднего Урала;

- Определены основные источники формирования загрязнения поверхностных вод территории влияния ГМК, и дана их количественная характеристика;

- разработана методология комплексного прогнозирования, нормирования и оценки воздействия ГМК на окружающую среду.

Практическая значимость:

- определены технолого-геохимические балансы элементов-загрязнителей ряда предприятий горно-металлургического профиля и в целом для территории Среднего Урала;

- установлены фоновые концентрации компонентов в различных средах (почвы, подземные и поверхностные воды) для территорий

распространения основных рудных формаций Среднего Урала, которые могут использоваться при нормировании загрязнения окружающей среды;

- предложена комплексная методика исследования миграционных параметров зоны аэрации для прогнозирования загрязнения подземных вод;

- предложена методика расчёта предельно допустимого сброса сточных вод в подземные воды;

- даны методические рекомендации по более эффективному прогнозированию, нормированию и оценке загрязнения окружающей среды территорий ГМК.

Реализация результатов работы произведена в период с 1991 по 2003 годы при разработке проектов предельно допустимых сбросов и водоохранных мероприятий следующих предприятий: АО «Гороблагодатское РУ», ОАО «Билимбаевский рудник», ОАО «Красноуральский мелькомбинат», ЗАО «Алапаевский металлургический завод», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», МП ЖКХ г. Берёзовского и МП ЖКХ г. Кушвы; при разработке по заказу Госкомприроды и Правительства Свердловской области «Методических рекомендаций по оценке влияния складируемых отходов производства на окружающую среду в Свердловской области для ведения целенаправленного мониторинга мест размещения отходов и техногенных образований»; при подготовке Государственного доклада о состоянии природной среды и здоровья населения Свердловской области; при выполнении по заказу Правительства Свердловской области работы «Систематизация материалов по техногенным месторождениям (образованиям) отходам горнодобывающего, обогатительного, металлургического, химического и энергетического производств с целью пополнения их банка данных, совершенствования системы паспортизации и автоматизированного учёта»; при чтении лекций по курсам: «Экология», «Расчёты и моделирование миграции», «Гидрогеологические исследования в техногенных зонах», при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены: на Всесоюзной конференции «Подземные воды и эволюция литосферы», Москва, 1985; на семинаре кафедры гидрогеологии ЛГИ, Ленинград, 1988; 2-м Всеуральском совещании по охране подземных вод Урала, Оренбург, 1988; XII Всесоюзном совещании по подземным водам Востока СССР, Иркутск, 1988; 3-м Всеуральском совещании по охране и рациональному использованию подземных вод, Челябинск, 1989; 2-м Всесоюзном семинаре по геостатистике, Петрозаводск, 1990; Международном симпозиуме по науке и технике, ЧехоСловакия, Пржибрам, 1991; региональной конференции «Гидрогеология, инженерная геология и геоэкология месторождений полезных ископаемых», Екатеринбург, 1994; 4-м Всесоюзном совещании по подземным водам Урала, Пермь, 1994; региональных совещаниях УралТИСИЗа, Екатеринбург, 19951997; научно-технической конференции «Экология города», Пермь, 1998; Международной конференции «Чистая вода России», Екатеринбург, 1999; Международной конференции «Экологическая геология и рациональное природопользование, С.-Петербург, 2000; I Международной геоэкологической конференции, Тула, 2000; научно-практических конференциях «Экологические проблемы промышленных регионов», Екатеринбург, 1996-2003; Международном симпозиуме «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий, Екатеринбург, 2001; совместном заседании кафедр динамической геологии и гидрогеологии, минералогии и петрографии, инженерной геологии и охраны недр, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых ПТУ, Пермь, 2001; конференции «Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики», С.-Петербург, 2002; Международной конференции «Техногенная трансформация геологической среды», Екатеринбург, 2002; семинарах геологического факультета и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральской государственной горно-геологической академии (УГТТА) и других.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 42 работы в т. ч. в две монографии, одна брошюра, тридцать одна статья и восемь тезисов докладов конференций.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 246 наименований и приложений. Работа изложена на 380 страницах текста, содержит 38 рисунков и 120 таблиц.

Содержание работы. Во введении обосновывается актуальность исследований, сформулированы их цель и задачи, научная новизна и практическая значимость. В первой главе «Методология и методика исследований» представлены методология исследования трансформации окружающей среды под воздействием ГМК, методика получения фактического материала, рассмотрена методика его обработки. Во второй главе «Оценка горно-металлургических комплексов как источников техногенной трансформации окружающей среды» произведён анализ миграции загрязняющих веществ от ГМК с пылевыми выбросами, сбросами сточных вод и с отходами производства. В качестве критерия оценки воздействия ГМК на окружающую среду предложен технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов. В третьей главе «Формирование трансформации окружающей среды под воздействием загрязняющих веществ от техногенно-минеральных образований» установлены факторы, определяющие интенсивность атмогенного и гидрогенного рассеяния загрязняющих веществ от техногенно-минеральных образований. На этой основе построена классификация техногенно-минеральных образований по интенсивности воздействия на окружающую среду. В четвёртой главе «Фоновое распределение загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды Среднего Урала» установлена зависимость распределения химических элементов в окружающей среде от геохимических и металлогенических специализаций территорий и дана оценка фонового содержания и

интенсивности миграции химических элементов в литосубстрате, почве, воздухе, подземных и поверхностных водах Среднего Урала. В пятой главе «Прогнозирование, нормирование и оценка техногенной трансформации окружающей среды при атмогенном воздействии горно-металлургических комплексов» рассмотрена методология комплексного прогнозирования, нормирования и оценки воздействия ГМК на атмосферу, снежный покров и почвы. В шестой главе «Прогнозирование, нормирование и оценка техногенной трансформации окружающей среды при гидрогенном воздействии горнометаллургических комплексов» рассмотрена методология комплексного прогнозирования, нормирования и оценки воздействия ГМК на подземные и поверхностные воды. В заключении диссертации сформулированы основные результаты проведённых исследований.

Работа выполнена на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральской государственной горно-геологической академии. Автор выражает признательность доктору геолого-минералогических наук, профессору О. Н. Грязнову за большую помощь в проведении исследований. Автор благодарен доктору геолого-минералогических наук, профессору ПТУ А. Я. Гаеву за научные консультации и ценные советы, а также сотрудникам кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии УГТГА, в особенности профессору С. Г. Дубейковскому, доцентам Э. И. Афанасиади, Л. П. Парфеновой, за оказанную поддержку.

Продолжительное время автор сотрудничал с геологическими и экологическими службами предприятий горно-металлургического профиля Урала. Это ОАО «Гороблагодатское РУ» (А. К. Гейс, А. Л. Шнеерсон); ОАО «Билимбаевский рудник» (А. И. Зевахин), ОАО «Красноуральский мелькомбинат» (И. А. Бичукина), ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат» (С. А. Пермяков, Б. В. Михайлов, С. К. Пунтус, В. И. Дрятунскова). Результаты работ внедрены на этих предприятиях в период с 1982 по 2003 годы, а материалы исследований использованы при написании диссертации.

Ценные сведения, также используемые в диссертационной работе, получены благодаря сотрудничеству автора с Уральской комплексной съёмочной экспедицией (С. И. Мормиль, Л. А. Амосов); с Уральским управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (А. А. Успин, Т. А. Соколова), со Свердловским областным комитетом по охране природы (А. Н. Александров, И. Н. Данильченко, Н. С. Комиссарова). Всем им автор выражает свою признательность и благодарность.

ПЕРВОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Объективность оценки техногенной трансформации окружающей среды под воздействием горно-металлургических комплексов обеспечивается учётом распределения загрязнителей во всех ингредиентах среды на каждом этапе технологического передела руд. Критерием количественной оценки является технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов в полном цикле переработки минерального сырья.

Воздействие ГМК на окружающую среду проявляется комплексно в рассеянии и накоплении загрязняющих веществ, формирующихся на всех стадиях переработки минерального сырья: добычи, обогащения и металлургического передела. В условиях, когда основным ресурсом является рудное сырьё, перерабатываемое в большом количестве и содержащее металлы в высоких концентрациях, часть которых «теряется» во всех компонентах окружающей среды, необходим детальный поэлементный учет загрязняющих веществ на основе технолого-геохимического баланса.

Интенсивность рассеяния зависит от объёма пылевого выброса, • сброса сточных вод и концентрации в них загрязняющих веществ.

Рассеяние загрязняющих веществ в составе пылевых выбросов в горнообогатительном производстве присходиг в результате ветровой эрозии открытых поверхностей горных выработок, отвалов и шламохранилшц, а также в процессе выполнения технологических операций (бурение, взрывание,

выемка, погрузка, транспортировка, дробление). Выбросы пыли ОАО «Сафмедь» в 1999 году составили 89.7 т при добыче руды 805 тыс. т, что соответствует 0.011 % добытой руды. Рассеяние загрязняющих веществ, формирующееся в составе выбросов горно-обогатительного комплекса, может быть весьма значительно, учитывая высокую концентрацию металлов в пыли.

Концентрация металлов в пылевых выбросах металлургического производства зависит от уровня переработки минерального сырья. В чёрной металлургии концентрация их в уловленной пыли в сталелитейном производстве выше, чем в доменном и агломерационном (табл. 1).

Таблица 1

Ассоциации и степень концентрации металлов в уловленной пыли в черной металлургии относительно кларка прчв

Источники выбросов Кларки концентрации более 100 100-30 30-10 10-3 менее 3

Агломерационное производство Zn, As, Pb, Cu, Fe Со, V, Ni, Cr, Cd, Mn

Доменное производство Zn, Pb.V Со, Cr, Ni

Сталеплавильное производство Zn, Pb, Cu, As, Cd,, Cr, Со, Fe, Ni, V,

В цветной металлургии увеличения концентрации металлов в пыли в зависимости от уровня передела не установлено. Для трудновозгоняемых элементов (медь, железо) с температурой кипения более 2000 градусов концентрация в пыли уменьшается, для средневозгоняемых элементов (свинец с температурой кипения 1670 градусов) - увеличивается, а для легковозгоняемых элементов (мышьяк, цинк) наблюдается более высокая коцентрация при плавке в отражательной печи.

Обобщенные данные по выбросам ГМК Среднего Урала показывают, что наибольшее количество сидерофильных металлов выбрасывается предприятиями чёрной металлургии, а халькофильных - цветной. Основной

выброс металлов связан с высокотемпературным пирометаллургическим процессом.

Рассеяние загрязняющих веществ в составе сточных вод горнодобывающего и обогатительного производств формируется в виде сбросов рудничных вод и сточных вод обогатительных фабрик, а металлургического - сточных вод после охлаждения металлургических агрегатов. Металлы в сточных водах этих производств находятся в растворённой и взвешенной формах, при этом доля нерастворённой их части в сбросах сточных вод составляет 10-30 %.

Системы водоотведения характеризуются разнообразным составом металлов, что обусловливается разнообразием технологических процессов и изменчивостью источников формирования исследуемых вод. Процесс формирования химического состава сточных вод ограничен строго определенным набором геохимических ситуаций, выражаемых через ЕЙ - рН показатели. На основании рН и потенциалзадающих систем выделены следующие геохимические типы сточных вод в ГМК Среднего Урала.

1-й тип - кислые кислородные с высокими значениями окислительно-восстановительного потенциала. Такие условия отмечены в рудничных водах при добыче медноколчеданных руд и в формирующихся в соответствующих техногенно-минеральных образованиях сточных водах. В водах в аномально высоких концентрациях присутствуют Си, Ъп, Бе, Мп, V, № и Со.

2-й тип - щелочные с низкими положительными значениями окислительно-восстановительного потенциала. Этим условиям отвечают подотвальные воды, продуцирующиеся, например, в шлаковых отвалах ОАО «НТМК». Наибольшие концентрации в этих водах имеются по V, Си, Мп и Сг. Высокие содержания Си, Мп и V отмечены также и в донных отложениях вблизи выхода этих вод.

3-й тип - околонейтральные бескислородные с низкими положительными значениями окислительно-восстановительного потенциала. Подобным

геохимическим условиям отвечают дренажные воды Высокогорского, Естюнинского, Гороблагодатского и других железных рудников, промстоки ОАО «НТМК». Для большинства этих стоков характерны высокие содержания Мп, V. В донных отложениях систем водоотведения данного геохимического типа фиксируются высокие содержания Хп, Си, Сг, РЬ и реже № и Со.

4-й тип - околонейтральные и щелочные сульфидные с отрицательными значениями окислительно-восстановительного потенциала. Подобным геохимическим условиям отвечают воды шламохранилшц обогатительных фабрик и подотвалыше воды железорудных месторождений. Фиксируется эпизодическое увеличение концентраций в воде Си, Мп, Zn. В донных отложениях на выпуске отстоявшихся вод и самих шлам ах обогатительных фабрик отмечаются аномалии по Си, Ъп и Со.

Наибольшее количество сидерофильных Металлов сбрасывается в гидрографическую сеть Среднего Урала железорудной и золоторудной отраслью. Сброс халькофильных металлов распределён примерно одинаково между железорудным и меднорудным ГМК.

Накопление загрязняющих веществ в составе отходов производства происходит при складировании вскрышных пород, некондиционных руд, продуктов сухого обогащения, шламов, шлаков, пыли газоочисток. Наибольшее накопление сидерофильных металлов в составе отходов связано с железорудной отраслью, причем главным образом с обогатительным циклом, халькофильные (медь, цинк, свинец) - превалируют в меднорудной отрасли.

В целом накопление металлов в отходах идёт интенсивнее, чем их атмогенкое' и гидрогенное рассеивание. Однако для легковозгоняемых элементов (кадмий, мышьяк) преобладающее значение имеет пылевой выброс. Количество металлов, поступающих в атмосферу и в твёрдые отходы, на несколько порядков превышает их сброс в гидрографическую сеть.

Выявленные закономерности рассеяния и накопления загрязняющих веществ в окружающей среде под воздействием ГМК позволяют рассчитать их

технолого-геохимический баланс. Введение разработки на предприятиях отрасли технолого-геохимического баланса элементов, присутствующих в рудах и вмещающих породах, мобилизованных при отработке месторождений и переработке минерального сырья, необходимо для выявления приоритетных источников загрязняющих веществ, более полного учёта и нормирования их поступления в окружающую среду. Главным фактором, определяющим список таких элементов, является превышение концентраций в продуктах добычи над кларковым значением.

Технолого-геохимический баланс разрабатывается на основе материального баланса предприятия (балансовой схемы производства), а также данных инвентаризации выбросов, сбросов и отходов. Необходимы данные о химическом составе сырья, продуктов производства и отходов. Технолого-геохимический баланс рассчитывается за определённый срок, например за год, или за весь период работы предприятия.

Технолого-геохимический баланс в горно-обогатительном производстве может быть представлен следующим уравнением:

Уг.„■С,+Урс1+ Урв-Сг-(Уоб С,+ГппС0+(Усп-С,+ Уг,о„-С,+У<>р1,от-С1)+(Гжс.

■С/+ У„ш выбх:С1+У(1рвх -С1)+ У„ш об С,+(Уимама + Устл'С^, (1)

где Угм - объем выработанной горной массы; Ур. - объем рудной массы; Уп,. -объем пылевых выбросов при разработке месторождения; У„, - объем рудничного водоотлива; Уое - объем произведенного продукта обогащения (концентрата); У„„.. - объем побочных продуктов, например щебня; Ус„ - объем складируемых пород в отвал; Упот - объем пыления с отвалов; Удрват - объем дренажных вод с отвала; Ух<юс. - объём хвостов обогащения; У„ш ■ - объем пылевых выбросов с хвостохранилшца; Удр еод^. - объем дренажных вод с хвостохранилшца; У„ШОб - объем пылевых выбросов с обогатительной фабрики; Vшлам„. - объем шлама, образовавшегося на очистных сооружениях; Уств - объем сточных вод, попадающих в гидрографическую сеть; С, -

содержание /-го элемента в соответствующих компонентах I добычи или обогащения;

в металлургическом производстве: ^сырья-' "г Удоб'^1~ Уметалла'С^ Уупыл-'С^ Упш выб ' Уст в "С,+ Уилот^-п ' Увмцгр

> (2) где УСЫрьа - объём используемого сырья; Удоб - объём используемых добавок в шихту; Уметшла - объем выпуска металла; Уупш - объём уловленной пыли системой газоочистки; Упш выб - объем пылевых выбросов при плавлении; Уст „ -объем сточных вод в металлургическом производстве; Ушот - объем складируемых шлаков; Ув мигр - объем сточных вод от шламохранилшца; У„шр. -объем пылевого рассеяния от шлаковых отвалов; С, - содержание /-го элемента в соответствующих компонентах металлургического передела.

Приведённые уравнения наиболее полно отражают технолого-геохимический баланс. В практике некоторые члены уравнения могут отсутствовать или их значения являются несущественными. Вследствие ряда причин (погрешности химических анализов и др.) сходимость уравнений не может быть абсолютной.

При разработке технолого-геохимических балансов предприятий горного (АООТ «Березовский рудник», ОАО «ГБРУ»), металлургического комплексов (ОАО «НТМК», ЗАО «АМЗ») и других (табл. 2) получены достоверные уравнения, при независимом определении каждого члена которых их сходимость по всем элементам составила 90-95 %. Это даёт возможность оценить масштабы поступления химических элементов в технологические переделы и техногенного рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде.

Таким образом, выявленные закономерности формирования потоков рассеяния загрязняющих веществ от ГМК позволяют произвести учёт загрязнителей на каждом этапе технологического передела руд и обеспечивают

объективность оценки трансформации окружающей среды от воздействия ГМК.

Таблица 2

Технолого-геохимический баланс химических элементов АООТ «Берёзовский рудник»

Элемент Приходная часть, т/год Расходная часть, т/год

и, с, У,.- С,г сумма У„бС, У^С, Ухвос.' с, ^лыа.выб.х ■с, УпЫЯ-Об с, Уст в' с, сумма

Си 332 7.16 339.5 223.9 49.85 43.9 0.002 0.024 5.16 322.8

РЬ 544 6.18 550.4 400.8 81.60 54.9 0.003 0.039 4.46 541.8

Ъп 343 4.72 348 4 245.2 51.60 38.5 0.002 0.025 3.40 338.7

Ав 143 0.08 143.3 30.6 21.50 109.8 0.006 0.010 0.058 161.9

ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Загрязнение окружающей среды под влиянием техногенно-минеральных образований определяется объемом и дисперсностью отходов, минеральной формой нахождения и концентрацией элементов в отходах. По интенсивности воздействия на окружающую среду ТМО целесообразно подразделить: на неопасные, умеренно опасные и опасные.

Многолетнее использование минеральных ресурсов привело к накоплению на иаледуемой территории нескольких миллиардов тонн отходов, формирующих техногенно-минеральные образования (ТМО) и являющихся постоянным и чрезвычайно опасным источником антропогенного воздействия на окружающую среду. Только на основных горно-металлургических комплексах Свердловской области их насчитывается более двухсот.

Основными причинами техногенной трансформации окружающей среды являются воздействия на компоненты ТМО атмосферных осадков, воздушных потоков, поверхностных вод, солнечного излучения, микроорганизмов. Все эти

виды воздействий относятся к постоянно действующим внешним факторам. Среди внутренних факторов можно отметить химический и минералогический составы, а также такие, как пористость, водопроницаемость и другие. В результате воздействий внешних факторов и реакции внутренних происходит формирование потоков загрязняющих веществ в окружающей среде, основу которых составляют исследуемые металлы.

Носителями загрязняющих веществ в окружающую среду от ТМО могут быть воздушные и водные потоки, поэтому уместно говорить об атмогенных и гидрогенных потоках рассеяния, а сами техногенные образования являются источниками пыления и сточных (подотвальных) вод, содержащих металлы.

Интенсивность атмогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ, формирующихся под влиянием ТМО, зависит от объема мобилизующейся пыли и содержания в ней металлов. Количество пыли, сдуваемой с ТМО, определяется гранулометрическим составом и площадью, занимаемой отходами. Наиболее интенсивно пылевыделение происходит от шлаковых отвалов. Проведённые исследования на шлаковых отвалах ОАО «НТМК» с использованием снеговой съёмки показали, что в результате пыления с отвалов в приотвальной зоне формируется ореол загрязнения со средней пылевой нагрузкой, примерно в 75-150 раз превышающей фоновую. В эту зону ежегодно транспортируется воздушным потоком около 3285 тонн пыли, что составляет 0.1 % отгружаемых в отвал отходов. Удельная сдуваемость пыли с поверхности отвала равна 21.4 т на га в год.

Формирование гидрогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ от ТМО в достаточной степени определяется следующими условиями хранения и характеристиками отходов: внешние факторы (условия складирования, морфометрические параметры и расположение на рельефе, гидрометеорологические условия); внутренние факторы (химический состав и концентрация в них загрязняющих компонентов, минералогический состав, гранулометрический состав) и другие.

Разнообразие и сложность механизмов химических процессов, протекающих в системах отходы - вода - газы - микроорганизмы, значительно затрудняют выделение значимых факторов формирования гидрогенных потоков рассеяния. Поэтому при изучении закономерностей взаимодействия ТМО с окружающей средой большое значение имеет сочетание методов математического и физического моделирования.

Скорость растворения и выноса вещества в условиях фильтрации растворителя через поры твердой фазы рассмотрена в работах Н. Н. Веригина и может быть описана следующим уравнением:

у~УЛСя-су1?= 0, (3)

¿X

тту>п - константа скорости растворения, 1/сут; £ - удельный объём вещества в ТМО в момент времени С - концентрация загрязняющего компонента в ТВ, г/дм3 ; С„- максимальная растворимость элемента в воде, г/дм3; V - скорость фильтрации воды через отходы, м/сут; х~ мощность ТМО, м.

Суммарный объём выноса /'-го компонента из ТМО с площади 1 м2 в граммах (У/) за время фильтрации воды через отходы (/) рассчитывается по формуле:

IV = (4)

Для оценки гидрогенного воздействия ТМО на окружающую среду произведено физическое моделирование влияния внутренних факторов на этот процесс. Оценка влияния концентрации загрязняющих компонентов в ТМО и гранулометрического состава отходов на формирование гидрогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ произведена по пшамам ГБРУ, ВГОК и шлакам ОАО «НТМК». Минералогическими исследованиями установлено, что изучаемые металлы находятся в этих ТМО в виде оксидов. Наиболее интенсивно вынос металлов происходит из шлама ВГОК, имеющего более высокую концентрацию элементов. Из шлама Гороблагодатского

месторождения, с близким гранулометрическим составом и невысоким содержанием металлов, вынос рассматриваемых элементов значительно ниже. Вынос металлов из шлаков, имеющих более грубодисперсный состав и меньшую площадь контакта твёрдой и жидкой фаз, ещё ниже.

Минералогический состав отходов оказывает также большое влияние на формирование гидрогенных потоков рассеяния, так как определяет содержание металлов в жидкой фазе и интенсивность их выщелачивания из твёрдой. Формы нахождения металлов в ТМО могут быть самыми разнообразными: в составе силикатов, оксидов, сульфидов и т. д. При формировании качества техногенных вод существенную роль играет процесс сернокислотного выщелачивания. При большом количестве карбонатов Са и М§ в ТМО происходит процесс нейтрализации серной кислоты, которая образуется при окислении сульфидов. При этом формируются нейтральные воды и уменьшается дальнейшее воздействие на процесс выщелачивания серной кислоты. Если карбонатов Са и М§ недостаточно для нейтрализации серной кислоты, процесс сернокислотного выщелачивания идёт очень интенсивно и приводит к формированию в ТМО техногенных вод с высоким содержанием металлов. Это подтверждается многочисленными исследованиями, проведёнными на Среднем Урале Э. Ф. Емлиным, А. Н. Поповым, Ю. С. Рыбаковым.

•Таким образом, определяющими факторами (показателями) формирования атмогенных и гидрогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде от ТМО являются следующие:

1) дисперсность отходов, выраженная в удельной поверхности отходов;

2) концентрации химических элементов в отходах, обобщённые в виде суммарного кларка концентрации; 3) минеральная форма нахождения загрязняющих веществ в отходах ТМО; 4) объём накопленных отходов, выраженный в площади, занимаемой ТМО. Их сочетание определяет интенсивность воздействия ТМО на окружающую среду и положено в основу

составления «Схемы размещения....» (рис. 1).

Для оценки интенсивности воздействия ТМО на окружающую среду произведено их ранжирование по суммарному признаку (В):

В = (5)

где 5" - балл, характеризующий объект в зависимости от занимаемой площади, га; Ууд - балл, характеризующий объект в зависимости от удельной поверхности отходов в ТМО, м2/т; й - балл, характеризующий объект в зависимости от минералогического признака; Жк - балл, характеризующий объект в зависимости от суммарного кларка концентрации химических элементов в отходах. По суммарному признаку интенсивности воздействия ТМО могут быть подразделены на три класса опасности: неопасные, умеренно опасные и опасные.

ТРЕТЬЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Выявление техногенной трансформации окружающей среды под влиянием ГМК связано с оценкой параметров локального геохимического фона, который является функцией распределения химических элементов в природных образованиях в зависимости от геохимической специализации и металлогенических особенностей рудных районов, полей и месторождений.

При оценке воздействия ГМК на окружающую среду необходимо установление природных фоновых ее характеристик в различных компонентах, которые, с одной стороны, являются критерием степени воздействия, а с другой ■ участвуют в различных расчётах при прогнозировании и нормировании. Химические элементы в компонентах окружающей среды тесно взаимосвязаны. Эта взаимосвязь осуществляется в виде потоков, интенсивность которых, 1аряду с концентрацией, является важнейшей эколого-геохимической х эрактеристикой.

ГиП/ ГШ21Ш1-5 (3>>\Ж\?Ш7

И* 5> 13>13> Ш12 Е> ш*

Рис. 1. Фрагмент схемы размещения ТМО Свердловской области с оценкой интенсивности воздействия на окружающую среду: I. Отходы горнодобывающего производства: 1 - отвал некондиционных руд; 2 - отвал вскрышных и вмещающих пород; 3 - хранилище осадков рудничных и сточных вод. П. Отходы обогатительного производства: 4 - хвостохранилище дробильно-обогатительных фабрик; 5 - хранилище ^востов магнитной сепарации; 6 - хранилище хвостов флотации.

III. Отходы металлургического производства: 7 - хранилище доменных шлаков, шлаков шахтных печей; 8 - хранилище мартеновских шлаков, ферросплавных печей; 9 -шламохранилище отходов металлургического производства; 10 - отвалы огарков; 11 -шламохранилшце фосфогипсов, фторогипсов и других отходов; 12 - слева: 143 - номер по порядку, справа: 27 - балл интенсивности воздействия ТМО на окружающую среду; сверху класс опасности ТМО: < 9 баллов - с наименьшей интенсивностью воздействия (неопасные); 9-27 - с умеренной интенсивностью воздействия (умеренно опасные); >27 - с наибольшей интенсивностью воздействия (опасные); снизу: 1А1а - индекс интенсивности воздействия ТМО на окружающую среду: S, га: I - <10, II - 10-100, III - >100; у^, мг/т: А -<100, Б -100-10000, В - > 10000; d : 1 - нерудный, 2 - рудный оксидный, 3 - рудный сульфидный; Жк\ а - < 10, б -10-100, в - > 100; 13 - месторождение; 14 - города и посёлки

Спецификой Уральского региона является геохимическая неоднородность литосубстрата, наличие многочисленных рудных формаций, влияющих на локальный фон, раскрытие закономерностей формирования которого имеет большое научное и практическое значение в связи с оценкой воздействия ГМК на окружающую среду.

Металлогеническая провинция восточного склона Среднего Урала формировалась в среднеордовикско-пермскую металлогеническую эпоху, что соответствует времени становления Уральской палеозойской геосинклинали, ее последующего развития и тектоно-магматической активизации (К. К. Золоев, 1981, Д. В. Рундквист, 1987). Эта эпоха подразделяется па три металлогенических этапа (стадии): 02-Db D2-C2b и C2m-P, сформировавших важнейшие рудообразующие и рудолокализующие структуры, определяющие металлогению восточного склона Среднего Урала. Наиболее значительны здесь формации месторождений железа, формации меднорудных и золоторудных месторождений, а также формации гипергенных месторождений никеля.

В результате длительных и сложных геологических процессов территории распространения рудных формаций имеют весьма контрастный породо- и рудосубстрат по содержанию металлов. Концентрации их в литологических разностях варьируют в десятки, сотни и тысячи раз. Рудные

скопления, хотя и занимают небольшие объёмы, еще более усиливают эту неоднородность.

В пределах исследуемой территории наибольшее распространение имеют подзолистые и серые лесные почвы. Изучение влияния типов почвообразующих пород на металлоносность почв в различных ландшафтах показало, что оно проявляется только в пределах элювиальных и трансэлювиальных ландшафтов. Для Среднего Урала выявлено, что содержания металлов в почвах, главным образом, подчиняются специфике подстилающих пород, что определяет различие металлоносности почвенного слоя территорий распространения рудных формаций (табл. 3).

Концентрация металлов в воздушных потоках фоновых территорий зависит от ветрового режима территории, температурной стратификации атмосферы и режима атмосферных осадков. Содерн^ания металлов в воздухе, дождевой воде и пыли достаточно хорошо коррелируют между собой и со среднесуточными выпадениями на дневную поверхность. В связи с этим при формировании фоновых концентраций металлов в атмосфере большую роль

Таблица 3

Фоновое содержание металлов в почвах гумусового горизонта элювиальных и трансэлювиальных ландшафтов по территориям распространения рудных формаций, мг / кг

Элемент Железорудная (количество проб - 54) Золоторудная (количество проб - 37)

Сг 133 114.5

Со 18 19.3

№ 50 37.7

Си 60 22.7

120 46.7

са 1.2 0.35

нв 0.064 0.052

РЬ 29 21.6

для Среднего Урала играет исходный состав пыли, который зависит от геохимической характеристики лито- и педосубстрата, вовлеченного в

воздушный миграционный поток. Это также предопределяет различие геохимического фона металлов в атмосфере территорий распространения рудных формаций.

Распределение металлов в подземных водах зависит от расхода носителя и концентрации в нём элементов, которые в свою очередь определяются строением зоны аэрации и водоносного горизонта и физико-химическими процессами, происходящими в них.

Строение водоносного горизонта палеозойских пород Среднего Урала характеризуется высокой неоднородностью его фильтрационных свойств, как в плане, так и в разрезе, обусловленной сложностью процессов формирования эндогенной и экзогенной трещиноватости.

Повышенные концентрации металлов возникают при взаимодействии подземных вод с рудными зонами, образующими гидрохимическое поле рассеяния, изменяющееся во времени и пространстве и выявленное на многих месторождениях Среднего Урала. Неоднородность распределения металлов в подземных водах проявляется и на формационном уровне (табл. 4). В подземных водах железорудной формации отмечается высокое содержание сидерофильных элементов; меднорудная характеризуется значительными содержаниями халькофильных и сидерофильных металлов. В целом распределение металлов в подземных водах палеозойских пород Среднего Урала весьма изменчиво как на уровне месторождений, рудных полей, так и рудных районов.

Для поверхностных вод наиболее сильно проявляется временная изменчивость содержаний металлов. Так, содержание железа и меди в истоках рек, находящихся в пределах рудных районов железорудной формации (контактово-метасоматические месторождения), характеризуется

внутригодовой изменчивостью с коэффициентом вариации 60-80 %.

Таблица 4

Фоновые содержания металлов в подземных водах Среднего Урала, мг/дм3

и фоновые модули (в скобках) подземного стока металлов, кг/ км2 в год

Элемент Формация, зона насыщения

железорудная меднорудная никелевая (количество проб - 36) золоторудная (количество проб -24)

контактово-метасомата- ческая (количество проб - 40) алапаевс-кий тип (количество проб -27) медно-железо-ванадиевая (количество проб-16) колчеданная (количество проб-30)

Fe 0.55(38.5) - 0.04 (2 8) 1.5(105) 0.15(10.5) .

Мп 0.05 (3.5) 0.12 (8.4) 0.07 (4.9) 0.273(19.1) 0.01 (0.7) 0.002(0.14)

Cr 0.001 (0.07) - 0.003 (0.21) - - 0.001 (0.07)

Ni 0.005 (0.35) 0.04 (2.8) 0.003 (0.21) - 0.059(4.13) 0.005 (0.35)

Со 0.0008 (0.056) 0.04 (2.8) - - 0 005 (0.35) 0.004 (0.28)

Си 0.002 (0.14) 0.015(1.05) 0.005 (0.35) 0.081 (5.67) 0.005 (0.35) 0.003 (0.21)

Zn 0 02 (1.4) 0.045(3.15) 0.1 (7.0) 0.273(19.11) 0.026 (1.82) 0.005 (0.35)

Cd 0.0003 (0.021) - 0.0001 (0.007) л 0 0002 (0.014) 0.0003 (0.021)

Pb 0.002(0.14) 0.001 (0.07) 0.004 (0.28) 0.027(1.89) 0.0045 (0.315) 0 003 (0.21)

As 0.002(0.14) - - 0.0005 (0 35) 0 002 (0 14) 0.0001 (0.007)

Для поверхностных вод наиболее сильно проявляется временная изменчивость содержаний металлов. Так, содержание железа и меди в истоках рек, находящихся в пределах рудных районов железорудной формации (контактово-метасомашческие месторождения), характеризуется

внутригодовой изменчивостью с коэффициентом вариации 60-80 %.

Большое влияние на содержание металлов оказывает литологический состав пород на пути движения поверхностного водотока. На Гороблагодатском рудном поле содержание меди в пределах пересечения р. Кушвой известняков уменьшается в два раза по сравнению с вулканогенными породами.

Для Среднего Урала характерен природный повышенный фон металлов в поверхностных водах, связанный с повышенной металлоносностью литосубстрата. Отмечается также определённая специализация вод по содержанию металлов в зависимости от типа рудных формаций (табл. 5).

Таблица 5

Фоновое содержание металлов в растворенном виде в поверхностных водах основных территорий рудных формаций Среднего Урала, мг/ дм3 и фоновые модули (в скобках) поверхностного стока металлов, кг/ км2 в год

Элемент Железорудная Медноколчеданная Экзогенная никелевая

р. Лая (количество проб-36) р. Бандея (количество проб - 36) р Левиха (количество проб - 24) р. Капатинка (количество проб - 24) р. Семянка (количество проб - 8)

Ре 0.99(168 3) 0.373 (63.4) 0.7(119) 0.633 (107.6) 0.53 (53)

Си 0.008(1.36) 0.008(1.36) 0.018(3.06) 0.042(7.14) 0.004 (0.4)

Ъп 0.783(133.1) 0.186 (31.62) 0.024 (2.4)

РЬ 0.003(0.51) 0.0028 (0.34) 0.001(0.1)

са 0 00075(0.13) 0.00055 (0.094) 0.0003 (0 03)

Таким образом, характеристика техногенной трансформации окружающей среды под воздействием ГМК связана с оценкой параметров локального геохимического фона, которая является функцией распределения компонентов в природных образованиях в зависимости от геохимической специализации и металлогенических особенностей рудных районов, полей и месторождений.

ЧЕТВЁРТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ Формирование взаимосвязанного в элементах ландшафта загрязнения обуславливает необходимость комплексного прогнозирования, нормирования и оценки атмогенного воздействия ГМК на окружающую среду, основанных на расчетах распределения компонентов в приземной атмосфере, снежном покрове и педосфере.

Атмотехногенная трансформация окружающей среды - одна из наиболее актуальных проблем. Несмотря на большое количество публикаций и проработанность отдельных вопросов атмотехногенного загрязнения окружающей среды, к настоящему времени не сложилась целостная концепция этого, по существу, геоэкологического явления. Особенно это актуально для ГМК Среднего Урала, воздействие которых является чрезвычайно мощным и

продолжительным, охватывающим все компоненты окружающей среды. Для этих условий необходима комплексная методология прогнозирования, нормирования и оценки атмотехногенного воздействия на окружающую среду.

Прогнозирование атмотехногенного воздействия на окружающую среду и определение допустимой степени этого воздействия осуществляются на приземную атмосферу при разработке предельно допустимого выброса. Однако прямое изучение распределения загрязняющих веществ в воздухе из-за динамических особенностей и небольшого количества точек наблюдений не позволяет установить пространственную структуру загрязнения. Оценка состояния загрязнения атмосферы металлами в городах ГМК показала значительную площадную и временную изменчивость их содержания. В этих условиях информации о фактических концентрациях металлов в атмосфере, получаемой на стационарных постах, недостаточно. Поэтому необходимо использовать в качестве индикатора загрязнения воздуха данные о загрязнении снежного покрова и почвенного слоя.

Загрязнение снежного покрова происходит в два этапа. Во-первых, это так называемое влажное выпадение загрязняющих веществ со снегом. Во-вторых, загрязнение уже выпавшего снега в результате сухого выпадения загрязняющих веществ из атмосферы. Концентрация загрязняющего

вещества в снежном покрове за длительный период его устойчивого существования может являться критерием загрязненности атмосферного воздуха. Рассчитанные среднесуточные содержания металлов в атмосфере города Н. Тагил, по данным загрязнения снежного покрова, показали, что концентрации металлов в атмосфере города, определённые на основе оценки металлоносности снежного покрова (Те=58 мкг/м3; Мп=0.85 мкг/м3), выше измеренных на стационарных постах (Те=43 мкг/м3; М) 1=0.1 мкг/м3). Это .объясняется большей информативностью результатов снеговой съемки.

Почва при атмогенном воздействии ГМК является геохимическим барьером, как правило, прочно фиксирующим загрязняющие вещества.

Исследование связи загрязнения атмосферы и почв проведено при оценке воздействия шлаковых отвалов ОАО «НТМК» на окружающую среду. По результатам снеговой и почвенной съёмок получены достоверные статистические зависимости, которые подтверждают, что величина выпадения металлов из атмосферы на почву пропорциональна концентрации их в воздухе. Поэтому ограничение выбросов в атмосферу может быть связано как с загрязнением воздуха, так и почвы.

Лимитирующая доза пылевого выброса (Д), поступающего в почву, определяется выражением, аналогичным используемому в агротехнике (Касатиков В.А., 1989):

' (6)

где Сф - исходное содержание элемента в почве, мг/кг; С, - содержание элемента в пыли, мг/кг; т - масса слоя почвы в пересчете на сухое вещество.

Оценка загрязнения снежного покрова и почвенного слоя на территориях воздействия ГМК Среднего Урала произведена на основе мониторинга, геоэкологического картирования и специальных исследовательских работ..

Определение концентраций металлов в снежном покрове и почвах в различных формах и установление соотношения между этими формами позволяет установить уровень воздействия и миграционную подвижность загрязняющих веществ. В почвенном покрове территорий воздействия ГМК Среднего Урала в результате атмотехногенных выпадений наблюдается высокое содержание металлов по валовым, подвижным и водорастворимым формам. Кларки концентраций элементов увеличиваются от сидерофилов к халькофилам. Подвижные формы металлов составляют первые проценты или десятки процентов от валовых, водорастворимые - доли процента или проценты.

Загрязнение снежного покрова и почвенного слоя на территориях ГМК крайне неравномерно. Выявление пространственной структуры

атмотехногенного загрязнения позволяет оценить масштабы воздействия источников. Для этого построены поэлементные электронные карты с помощью программы Surfer крайкинг-методом.

В пределах города Н. Тагил выделяется несколько ореолов загрязнения снежного покрова, связанных с воздействием разных источников. Первый ореол приурочен к доменному и мартеновскому производствам ОАО «НТМК». Геохимический спектр по кларкам концентрации (IQ этого ореола имеет вид: Zn8 Pb5 Си4 СгЗ Мп2 Со2 V2 Ni2 при пылевой нагрузке 4400 кг/(км2.сут). Второй ореол приурочен к шлакоотвалам ОАО «НТМК», где пылевая нагрузка составляет 2600 кг/(км2.сут), а геохимический спектр: Сгб МпЗ V2. В пределах ореола Высокогорского аглоцеха (третий ореол) пылевая нагрузка составляет 600 кг/(км2.сут), а геохимический спектр: ZnlO Cu4 Со4 Мп2 Сг2. Четвёртый ореол (Черемшанское шламохранилище) образован в результате накопления в снежном покрове частиц шлама с геохимическим спектром: Си70 Соб Zn4 МпЗ Сг2. Ореолы загрязнения почвенного слоя здесь выражены менее контрастно. Эпицентры аномалий сидерофильных элементов (железо, ванадий) приурочены к металлургическому комплексу (ОАО «НТМК»), а халькофильных (медь, свинец) - к добывающему (ВГОК).

В меднорудном комплексе (г. Кировград, г. В. Пышма) аномалии металлов в почвенном слое характеризуются наибольшей интенсивностью. При этом доминируют халькофильные металлы (цинк, медь, свинец, кадмий). Пространственное расположение аномалий связано с источниками выбросов и обусловлено преобладающим направлением ветра

По результатам снеговой и почвенной съемок необходимо определение накопления загрязняющих веществ в снежном покрове и почвенном слое и его сопоставление с выбросами источников. Наиболее активно из исследуемых металлов в снежном покрове г. Н. Тагил накапливаются Сг, в меньшей степени Си, РЬ. Оценка годового накопления металлов в снежном покрове г. Красноуральска показывает, что главным загрязнителем является медь. Её

общее количество 272.9 т, поступившее в сиежньш покров города за зимний период, хорошо согласуется с годовым выбросом предприятием этого элемента (419 т) и свидетельствует о практически полном выпадении вблизи источника.

Техногенное накопление загрязняющих веществ, сформированное в результате атмогенных выпадений в почвенном слое (7), по городам ГМК Среднего Урала, рассчитано по формуле:

Т = А р Б(Са - Сф), (7)

где 5 - площадь аномалии; С„ - содержание металла в почве; Сф- природное содержание металла в почве; р - объемный вес почвенного слоя; Л - глубина почвенного слоя.

Техногенное накопление металлов в почвенном слое подчиняется специфике перерабатываемого сырья. Наибольший запас халькофилов (меди, цинка), составляющий тысячи тонн, приурочен к меднорудному комплексу (г. Кировград, г. В. Пышма). В Н. Тагиле активно накапливаются марганец и ванадий, а также медь, в Реже - никель и кадмий.

Площади загрязнения почв металлами максимальны в городах черной металлургии и составляют сотни кв. километров. В городах цветной металлургии они измеряются десятками кв. километров. В то же время концентрации элементов (особенно халькофильных) здесь в аномалиях в несколько раз выше.

Определение геохимических ассоциаций элементов в снеговых и почвенных техногенных аномалиях позволяет произвести более полный учёт поступления загрязняющих веществ в окружающую среду. Так,,в снежном покрове г. Н. Тагил на основе корреляционного анализа выявлено две основные геохимические ассоциации: Ъс^ СЛ, Си, Со, А б, РЬ и Мп, V, Ст. Такое распределение элементов указывает на их генетическую связь - совместное присутствие в выбросах определенного источника или группы источников. В никелевом комплексе (г. Реж) выявлена наибольшая ассоциация элементов в почвенном слое: Бе - Мп - Сг - № - Со - Ъп - Си - РЬ - С& Она обусловлена

комплексным присутствием их в перерабатываемом сырье и шихтовых добавках, которые затем через выбросы поступают в почвенный слой. Установленный список металлов в ассоциациях зависит от их наличия в пылевом выбросе, а значит, должен учитываться при разработке ПДВ.

Комплексное прогнозирование, нормирование и оценка атмогенного воздействия ГМК на окружающую среду, имеющие между собой причинно-следственную взаимосвязь, могут служить основой управления таким воздействием (рис. 2). При этом необходимо установить наиболее информативный и "уязвимый" (приземная атмосфера, снежный покров или почвенный слой) элемент геохимического ландшафта, на который следует разрабатывать ПДВ. Расчётные значения ПДВ должны корректироваться уровнем реального загрязнения окружающей среды, установленным на основе оценки состояния приземной атмосферы, снежного покрова и почвенного слоя.

Рис. 2. Схема прогнозирования, нормирования и оценки атмогенного воздействия ГМК на окружающую среду

Анализ данных по значениям ПДВ, гарантирующим соблюдение норматива качества приземной атмосферы, показал, что для предприятий ГМК

Среднего Урала в большинстве случаев они превосходят или близки к значениям фактических выбросов. Так, предельно допустимые и фактические выбросы загрязняющих веществ, содержащих металлы, Красноуральского мелькомбината, соответственно, составляют: СиО-532.8 и 532.8 т/год; ZnO-987.2 и 841.2 т/год; РЬ-164.5 и 157.5 т/год. Ввиду отсутствия сети стационарных постов за загрязнением атмосферы в г. Красноуральске его оценка произведена по результатам снеговой съёмки. При среднем содержании металлов в снеговой воде (Си=98.5 мг/дм3; Zn=41.8 мг/дм3; РЬ=21.2 мг/дм3) прогнозная средняя концентрация этих элементов в воздухе г. Красноуральска превышает ПДК, соответственно, в 180, 30 и 500 раз.

ВДВ не обеспечивает сохранения качества почвенного слоя. В связи с высокими фоновыми содержаниями меди и цинка в почве Красноуральской металлогенической зоны пылевой выброс может осуществляться с концентрацией этих элементов в пыли не более ПДК почв. Для свинца общая лимитирующая доза составляет 0.006 т/км2 и значительно превышается годовым поступлением этого элемента в почвенный слой территории воздействия Красноуральского мелькомбината.

Произведённое прогнозирование, нормирование и оценка атмогенного воздействия Красноуральского мелькомбината показали, что лимитирующее значение выбросов не обеспечивает сохранение качества окружающей среды, что предопределяет корректировку ПДВ веществ, содержащих металлы, в сторону их уменьшения и организацию более эффективной очистки выбросов.

ПЯТОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Наличие большого числа источников загрязнения гидросферы предопределяет необходимость их комплексного учёта, обеспечивающего объективность прогнозирования, нормирования и оценки гидрогенного воздействия ГМК на подземные и поверхностные воды.

Горно-металлургические комплексы являются источниками трансформации окружающей среды, формируя гидрогенные потоки загрязняющих веществ. Это могут быть сбросы предприятий, воды ТМО, дождевые и талые воды с загрязнённых территорий, подземные воды в результате их загрязнения поверхностными источниками (водами ТМО, загрязненными почвами).

Проблемам прогнозирования стока загрязняющих веществ на водосборном бассейне и нормирования источников воздействия посвящено много работ. Вместе с тем, явно недостаточно освещены важнейшие в научном и практическом смысле вопросы неточечных источников загрязнений, которые для территорий интенсивного атмотехногенного воздействия ГМК Среднего Урала в основном формируют картину загрязнения водной среды. Недостаточно освещена также проблема прогнозйрования, нормирования и оценки поступления загрязняющих веществ в поверхностные воды с подземным стоком, хотя различные вопросы загрязнения подземных вод разработаны В. М. Гольдбергом, В. А. Мироненко, В. М. Шестаковым и другими авторами.

Миграция загрязняющих веществ в подземные воды в открытой структуре палеозойских пород Среднего Урала определяется защитными свойствами зоны аэрации. Связь загрязнения земной поверхноеш и подземных вод проявляется на значительных площадях. Так, в пределах г. Н. Тагил увеличивается содержание металлов в подземных водах от периферии к центру промышленного узла. Особенно это характерно для таких элементов, как медь и свинец. В зоне влияния ТМО содержание металлов в подземных водах также повышено. Загрязнение подземных вод под воздействием шлаковых отвалов ОАО «НТМК» возможно по железу, марганцу и ванадию. Результаты многолетних режимных наблюдений свидетельствуют о том, что в зоне влияния Сорьинского шламохранилшца Красноуральского мелькомбината наблюдается постоянная тенденция к накоплению в подземных водах Си и Хп,

которые являются вторичным источником загрязнения поверхностных вод.

От количества загрязняющих веществ, поступающих с инфильтранионными водами из ТМО или почвенных геохимических аномалий, зависит их содержание в подземных водах. Предельно допустимый сброс загрязняющих веществ в подземные воды определяется исходя из того, что содержание этих соединений в подземных водах под ТМО или почвенной геохимической аномалией не должно превысить заданный максимальный предел, равный ПДК определённой категории водопользования, и может устанавливаться с учетом смешения фильтрующихся сточных вод с подземными водами под ТМО или почвенной аномалией и последующим отжатием образующейся смеси загрязненных вод естественным потоком подземных вод.

Миграция загрязняющих веществ с поверхностным стоком происходит с почвенных геохимических аномалий, сформировавшихся при атмогенных выпадениях и под воздействием техногенно-минеральных образований, в ионной форме и в составе взвесей. Последние при наличии высоких концентраций загрязняющих веществ создают вторичные очаги загрязнения в донных отложениях.

Площадной сток металлов в составе талых и ливневых вод по городам ГМК Среднего Урала часто определяет наибольшее их поступление в поверхностные воды (табл. 6).

Таблица 6

Среднемноголетнее поступление металлов в р. Тагил в пределах г. Н. Тагил, т/год

Объект Си гп Мп

Створ до города 10.152 26.043 85.635 192.459

Створ после города 32.665 85.635 92.698 302.372

Поступление из города 22.51 59.6 7.06 109.91

Поступление в составе стоков 3.7 3.85 6.46 76.31

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БККЛИОТЕКА СИсмрбург 99 М» шгг

Поступление металлов из техногенных образований в поверхностные воды, определяемое расходом носителя и концентрацией элемента, в ряде случаев настолько значительно, что сопоставимо или превосходит все другие источники. Так, вынос меди и цинка с отвалов (Си=5.12 т/год; гп=0.21 т/год) Волковского рудника в гидрографическую сеть выше их выноса в составе карьерных вод (Си=3.2 т/год; 7п=0.09 т/год).

Важным источником поступления металлов в речные воды являются вторичные очаги загрязнения в донных отложениях. Количественная оценка поставки металлов в воду из донных отложений показала, что при площадях загрязнения, составляющих п-10"1- п -101 км2, она сопоставима с величиной поступления из других источников.

Выявлена тесная корреляционная связь содержания металлов в донных отложениях и поверхностных водах по никелю, ванадию, хрому и меди. В донных отложениях Среднего Урала элементы формируют ассоциации: № - Сг; Си - РЬ - Хп. Наблюдается пространственная связь между содержанием металлов в донных отложениях и основными рудными районами и территориями переработки рудного сырья. Формирование этих ореолов -результат атмогенного выпадения металлов в составе пылевых выбросов предприятий ГМК и их гидрогенная миграция с водосборной площади до речной сети.

При наличии множества источников поступления загрязнения в поверхностные воды, что характерно для ГМК Среднего Урала, прогнозное содержание ¡-го вещества в створе полного перемешивания (контрольном створе, Скш) реки определится по формуле

, (8)

Ы "1 2 (=! "э

где Сф - фоновое содержание 1-го вещества; второй член уравнения характеризует суммарное поступление его со сбросами сточных вод; третий - с подземными водами; четверый - с поверхностным стоком с площади

геохимических аномалий и ТМО; пятый - приращение концентраций в поверхностных водах за счёт поступления из донных отложений. Если первый источник загрязнения является «явным», то есть предприятие отчитывается за него, то остальные члены уравнения, имеющие наибольший вклад в загрязнение рек, практически не учитываются.

Для ГМК как источников гидрогенного воздействия на окружающую среду может использоваться следующая схема разработки ПДС (рис. 3).

Рис. 3. Схема разработки предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водные объекты от ГМК: [ ^ [ - прогнозирование воздействия; | f | - нормирование воздействия

По изложенной схеме в период с 1991 по 2003 гг. разработаны проекты ПДС ряда горнорудных и металлургических предприятий Среднего Урала, в которых при прогнозировании и нормировании воздействия максимально учтены все источники загрязнения. Так, при разработке ПДС сточных1 вод Красноуральского мелькомбината было установлено, что кроме «официально санкционированного» сброса загрязняющих веществ (главным образом меди и цинка) в составе дебалансовых вод со станции нейтрализации Сорьинского

шламохранилшца в р. Айву имеет место также фильтрация загрязнённых вод через дамбу в обводной канал и дно шламохранилшца, которые оказывают более значительное воздействие на поверхностные и подземные воды. В результате прогнозирования и нормирования гидрогенного воздействия с учётом всех источников и путей миграции загрязнения рассчитаны ПДС загрязняющих веществ Красноуральского мелькомбината в поверхностные и подземные воды, обеспечивающие сохранение их качества (табл. 7).

Таблица 7

Фактические и предельно допустимые сбросы Красноуральского мелькомбината, т/год

Элемент Станция нейтрализации Обводной канал Подземные воды

факт ПДС факт пдс факт ПДС

Си 0.226 0.046 0.242 0.0003 < 6.38 1.31

Zn 0.189 0.74 0.310 0.05 1.53 1.33

Комплексное прогнозирование, нормирование и оценка воздействия произведены по г. Н. Тагилу, где основным предприятием, загрязняющим окружающую среду веществами, содержащими металлы, является ОАО «НТМК». Предельно допустимые и фактические выбросы равны соответственно: FeO - 2281.4 и 5329.6 т/год; МпО - 195.4 и 209.4 т/год; V205 -86.3 и 83.6 т/год. Опенка состояния приземной атмосферы на стационарных постах и снежного покрова показала, что предельно допустимые и фактические выбросы металлов (кроме железа) обеспечивают норматив качества атмосферного воздуха в целом по городу. При этом лимитирующая нагрузка загрязняющих веществ на дневную поверхность и предельное содержание в снеговой воде, соответствующее ПДК воздуха, составляет: Fe -1.423 т/км2 в год и 14.0 мг/дм3; Мп - 0.150 т/км2 в год и 1.44 мг/дм3; V - 0.365 т/км2 в год и 3.6 мг/дм3. Лимитирующая доза поступления металлов в почвы для Мп - 37.8 т/км2; V - 2.02 т/км2. При установленных ПДВ эта норма значительно превышена.

Воздействие на поверхностные воды ОАО "НТМК" проявляется, наряду со сбросами сточных вод и с поступлением загрязняющих веществ из шламохранилища, более значительно с почвенных и снеговых геохимических аномалий, сформированных в результате атмогенного выпадения, с поверхностным и подземным стоком, которое необходимо учитывать при разработке ПДС (табл. 8).

Таблица 8

Фактические и предельно допустимые сбросы ОАО «НТМК» в р. Тагил, т/год

Элемент Сброс через р. Малая Кушва Сброс через Р. Вязовка Сброс со шламохранилища Сброс с геох. аномалии с поверх, стоком Сброс с геох. аномалии с подз. стоком

факт ПДС факт ПДС факт ПДС факт ПДС факт ПДС

Ре 4.78 6.16 4.36 3.94 0.14 0.44 28.7 17.95 4.52 2.84

Мп 1.36 4.11 0.65 2.98 0.01 0.19 0.52 2.99 0.078 0.47

V 0.35 0.04 0.065 0.03 0.25 0.007 0.54 0.18 0.085 0.03

Фактические выбросы и сбросы загрязняющих веществ, содержащих металлы, в окружающую среду, наряду с ПДВ и ПДС ОАО «НТМК», установленные без учета миграционной подвижности элементов и комплексного воздействия на все среды, не обеспечивают сохранения качества окружающей среды. В связи с этим необходима корректировка ПДВ и ПДС с учётом норм нагрузок на различные среды и всех источников загрязнения с последующей организацией природоохранных мероприятий.

Таким образом, формирование взаимосвязанного во всех элементах ландшафта загрязнения, наличие множества источников загрязнения и путей миграции загрязняющих веществ обуславливает комплексное прогнозирование, нормирование и оценку атмогенного и гидрогенного воздействия ГМК на окружающую среду, основанные на расчетах распределения компонентов в приземной атмосфере, педосфере, подземной и поверхностной гидросфере.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В диссертационной работе заложены основы комплексной методологии исследования трансформации окружающей среды под воздействием ГМК, связанной с её загрязнением на примере геотехнических систем железорудных, медных, никелевых и золоторудных месторождений Среднего Урала. Проведённые исследования направлены на решение крупной научной проблемы охраны окружающей среды в экологически напряжённых районах с интенсивной разработкой месторождений полезных ископаемых и металлургическим переделом руд, имеющей важное социально-экономическое значение.

2. Основная концепция, реализованная в работе: воздействие на окружающую среду ГМК происходит комплексно на все её элементы; прогнозирование, нормирование воздействия I источников и оценка трансформации окружающей среды должны производиться на все компоненты среды, с учётом миграционной подвижности и ассоциативности загрязняющих веществ. Заложенный принцип прогнозирования, нормирования и оценки трансформации окружающей среды реализован на ГМК Среднего Урала по наиболее экологически опасным загрязняющим веществам - металлам.

3. Воздействие ГМК на окружающую среду проявляется с пылевыми выбросами предприятий, сбросами сточных вод и отходами производства. Потоки рассеяния загрязняющих веществ формируются на всех стадиях переработки минерального сырья: добычи, обогащения и металлургического передела. Критерием количественной оценки воздействия ГМК на окружающую среду является технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов. Разработанная методика составления технолого-геохимического баланса в горно-металлургическом производстве позволяет выявить наиболее приоритетные источники загрязнения и оценить их воздействие на окружающую среду.

4. Техногенно-минеральные образования являются источниками

гидрогенных и атмогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде ГМК. Количественными показателями интенсивности формирования потоков рассеяния от ТМО являются: 1) дисперсность отходов, выраженная в удельной поверхности; 2) суммарный кларк концентрации химических элементов в отходах; 3) минеральная форма нахождения загрязняющих веществ в ТМО; 4) объём отходов и площадь, занимаемая ТМО. По признаку воздействия на окружающую среду выделено три класса ТМО: неопасные, умеренно опасные и опасные.

5. Характеристика трансформации окружающей среды под воздействием ГМК связана с оценкой параметров локального геохимического фона, которая является функцией распределения компонентов в природных образованиях в зависимости от геохимической специализации и металлогенических особенностей рудных районов, полей и месторождений.

6. Атмогенное воздействие ГМК осуществляется на воздушный бассейн, снеговой покров и почвенный слой, формируя взаимосвязанное" загрязнение этих сред. Формирование взаимосвязанного в элементах ландшафта загрязнения обуславливает комплексное прогнозирование, нормирование и оценку атмогенного воздействия ГМК на окружающую среду, основанные на расчетах распределения компонентов в приземной атмосфере, снежном покрове и педосфере.

7. Источниками гидрогенного воздействия ГМК являются сбросы предприятий, воды ТМО, загрязненный поверхностный сток (ливневые и талые воды), загрязненные подземные воды. При прогнозировании, нормировании и оценке воздействия ГМК на подземные и поверхностные воды необходим учёт этих источников загрязнения.

8. Разработанная методология исследования воздействия на окружающую среду ГМК может быть трансформирована для оценки интегрального эффекта комплексного воздействия на окружающую среду любых типов объектов с разным составом загрязнителей в любых природных условиях.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Брошюры и монографии:

1. Семячков А. И. , Розенталь О. М. , Кардашина Л. Ф. Нормирование воздействия техногенных образований на природные воды. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000. - 55 с.

2. Семячков А. И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических комплексов Урала: Научное издание. - Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 2001. - 326 с.

3. Мормиль С. И., Сальников В. Л., Амосов Л. А., Хасанова Г. Г., Семячков А. И., Зобнин Б. Б., Бурмистренко А. В. Техногенные месторождения Среднего Урала и оценка их воздействия на окружающую среду / Под ред. Боровкова Ю. А.- М.: Изд-во НИА-Природа, 2002. -206 с.

Статьи и тезисы докладов:

4. Тагильцев С. Н., Семячков А. И., Шмагин Б. А. Системное обоснование мониторинга подземных вод при разработке месторождений полезных ископаемых // Мат-лы Всесоюз. конф. «Подземная вода и эволюция литосферы», Т. 2. - М.: Наука, 1985. - С. 231-234.

5. Михайлов Ю. В., Семячков А. И., Тагильцев С. Н. Гидрогеологические проблемы железорудных месторождений Среднего Урала // Вопросы охраны подземных вод Урала: Тез. докл. 2-го Урал. науч. - коорд. сов. Часть 1. - Свердловск: УНЦ, 1986. - С. 46-47.

6. Семячков А. И. Исследование фильтрационной структуры контактово-метасоматических месторождений Среднего Урала. - М ,1988. -24 с. Деп. в ВИНИТИ 21.03.88. №2162-В-88.

7. Семячков А. И., Тагильцев С. Н. Моделирование гидрогеологических условий скарновых железорудных месторождений // Тез. докл. ХП Всесоюз. сов. по подземным водам Востока СССР,- Иркутск- Южно-Сахалинск: Изд-во СО АН СССР, 1988,- С. 143-144.

8. Тагильцев С. Н, Семячков А. И. Использование статистических методов при обработке данных гидрогеологических исследований на месторождениях полезных ископаемых Урала // Тез. докл. 2-го Всесоюз. семинара по геостатистике. - Петрозаводск: Изд-во Карел, науч. центра АН СССР, 1990. - С. 56-57.

9. Зотеев В. Г., Тагильцев С. Н, Семячков А. И. Формирование экзогенной трещиноватости в горноскладчатых областях II Изв. вузов. Геология и разведка.-1990,- № 8. - С. 80-85.

10. Тагильцев С. Н., Семячков А. И. Использование математических моделей при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях на железорудных месторождениях Урала // Горнорудный Пржибрам в науке и технике: Тез. докл. Междунар. симп. - Пржибрам (Чехо - Словакия), 1991.- С. 185-186.

11. Семячков А. И. Исследование загрязнения подземных вод на Гороблагодатском месторождении // Тез. докл. 4-го Всесоюз. сов. по подземным водам Урала и сопредельных территорий, посвященное 90-летию со дня рождения проф. Г. А. Максимовича. - Пермь: Иэд-во УрО РАН, 1994. - С. 50.

12. Семячков А. И., Парфенова Л. П. Оценка негативного воздействия горнодобывающих и перерабатывающих комплексов на гидросферу Среднего Урала // Информ. мат-лы. сов. «Гидрогеология, инженерная геология и геоэкология месторождений полезных ископаемых». - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 1994,- С. 64-65.

13. Парфенова Л. П., Семячков А. И. Оценка защищенности подземных вод на участках размещения шламохранилищ медеплавильных комбинатов Среднего Урала // Информ. мат-лы сов. «Гидрогеология, инженерная геология и геоэкология месторождений полезных ископаемых». - Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 1994,- С. 56-58.

14. Семячков А. И. Оценка и прогноз геохимического загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами под воздействием шлаковых отвалов // Изв. Уральской гос. горно-геол. академии. Вып. 8. Серия: Геология и геофизика. - Екатеринбург, 1998.- С. 199-204.

15. Семячков А. И., Бочарникова Т. А. Эколого-геохимическое картирование городов горнометаллургического профиля // Мат-лы регионал. науч.-техн. конф. «Экология города». -Пермь: Пермский ун-т, 1998. - С. 160-161.

16. Семячков А. И. Эколого-геохимический баланс горнодобывающего предприятия // Техногенез и экология.- Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 1999. - С. 76-80.

17. Семячков А. И. , Парфенова Л. П., Морозов М. Г., Розенталь О. М., Мормиль С. И. Разработка методических рекомендаций по оценке влияния складируемых отходов производства на окружающую среду в Свердловской области для ведения целенаправленного мониторинга мест размещения отходов и техногенных образований // Экологические проблемы промышленных регионов: Тез. докл. науч.-техн. конф,-Екатеринбург: Изд-во «Урал-принт», 1999. - С. 124-125.

18. Семячков А. И. Прогноз качества техногенных вод // Мат-лы 5-го Межд. симл. «Чистая вода России»,- Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 1999. - С. 220-221.

19. Семячков А. И. Геохимические основы экологического нормирования в городах Свердловской области // Мат-лы Междунар. конф. «Экологическая геология и рациональное недропользование». - СПб: Изд. СПбУ, 2000. - С. 381-382.

20. Семячков А. И. Горно-металлургический комплекс Среднего Урала - источник металлоносных потоков в окружающей среде // Региональные проблемы биосферы; Мат-лы 1-й Международ, геоэколог, конф. - Тула, 2000. - С. 59-63.

21. Семячков А. И. Методика прогноза качества техногенных вод // Изв. УПТА. Вып 10. Серия: Геология и геофизика. - Екатеринбург, 2000. - С. 222-229.

22. Мормилъ С. И., Амосов Л. А., Вострокнутов Г. А., Показеева Е. Н., Семячков А. И. Минерально-техногенные объекты Свердловской области и их влияние на окружающую среду // Мат-лы регаонал. конф. «Геология и минерально-сырьевые ресурсы Европейской территории России и Урала». Кн. 1. - Екатеринбург, 2000. - С. 243-245.

23. Семячков А. И. Фоновые потоки металлов в гидросфере Среднего Урала // Водное хозяйство России,- Екатеринбург: Изд-во «Аэрокосмоэкология», 2000,- № 2. - С. 569-578

24. Семячков А. И. Миграция металлов через зону аэрации. - М., 2001. -23 с. Деп. МП'У 10.04.2001. №436.

25. Семячков А. И., Данютьченко И. Н., Соколова Т. А. Металлоносность атмосферы в городах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Техногенез и экология. -Екатеринбург: Изд-во УПТА, 2000. - С. 61-70.

26. Семячков А. И. Металлоносность снежного покрова в городах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Техногенез и экология. -^Екатеринбург: Изд-во УПТА, 2000 - С.48-60.

27. Семячков А. И. Концепция нормирования загрязнения окружающей среды металлами в городах Свердловской области // Экологические проблемы промышленных регионов: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Екатеринбург. Изд-во «Урал-принт», 2001. - С. 173.

28. Семячков А. И. Миграционные металлоносные потоки в городах горнометаллургического комплекса Среднего Урала // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Мат-лы Междунар. симп. - Екатеринбург: Изд-во АКВА-ПРЕС, 2001. - С. 594-600.

29. Семячков А. И. Методология нормирования воздействия металлоносных потоков на почвы в городах горно-металлургического комплекса // Геоэкологические исследования и охрана недр: Информ. сб. - М.: Изд- во Теоинформмарк", 2001.- № 2. - С. 62-71.

30. Семячков А. И. Оценка загрязнения почв металлами в городах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Геоэкологические исследования и охрана недр: Информ. сб. -М.: Изд- во "Геоинформмарк", 2001.- X» 2. - С. 37-52.

31. Грязнов О. Н, Семячков А. И. Миграционные потоки металлов на Урале // Науковий вшник Нацюнальшм прничо1 академн Украши, 2001. - С. 80.

32. Грязнов О. Н, Семячков А. И., Парфёнова Л. П. Загрязнение металлами подземных вод на объектах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Изв. вузов. Горный журнал,- 2001. - № 4-5. - С. 223-233.

33. Семячков А. И. Нормирование воздействия металлоносных потоков на почвы // Изв. Уральской гос горно-геолог. академии. Вып. 13. Сер.: Геология и геофизика. - 2001. - С. 237-241.

34. Семячков А. И. Источники миграции металлов с поверхностным стоком в горнометаллургическом комплексе Среднего Урала // Водное хозяйство России. -Екатеринбург: Изд-во «Аэрокосмоэкология», 2001. - Том 3. - № 4. - С. 394-406.

35. Семячков А. И. Загрязнение снежного покрова в городах Среднего Урала // Вестник МГУ. Серия географическая. Деп. в ВИНИТИ № 897 от 21.05.2002. - 14 с.

36. Семячков А. И. Нормирование сбросов металлов в водные объекты со сточными водами // Водное хозяйство России. - Екатеринбург: Изд-во «Аэрокосмоэкология», 2001.- Том 3. -№6,- С. 422-445.

37. Парфенова JI. П., Семячков А. И. Мониторинг подземных вод на участках размещения накопителей сточных вод металлургических комбинатов Свердловской области // Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики,- СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2002. - С. 383-387.

38. Грязное О. H, Семячков А. И., Почечун В. А., Пермяков С. А., Михайлов Б. В., Фоминых А. А. Эколого-геохимическое воздействие на окружающую среду техногенно-минеральных образований // Мат-лы Междунар. конф. «Техногенная трансформация геологической среды». - Екатеринбург: Изд-во УГТТА, 2002. - С. 138-140.

39. Семячков А. И. Формирование потоков рассеяния химических элементов под воздействием техногенно-минеральных образований // Геоэкология. - 2002. - №6. - С. 558-560.

40. Грязное О. Н., Семячков А. И. Эколого-геохимическая оценка природных компонентов окружающей среды Среднего Урала //Изв. вузов. Геология и разведка. - 2003.-№3,- С. 8992.

41. Семячков А. И., Парфенова Л. П. , Фоминых А. А. Эколого-геохимическое воздействие горно-металлургических комплексов Среднего Урала на окружающую среду // Записки горного института,- СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2003. - Том 153.-С. 102-Г04. " ' ' '

42. Семячков А. И., Почечун В. А. Потоки загрязняющих веществ в водной среде горнометаллургических комплексов // Тез. докл. 7-го Международ, симп. «Чистая вода России».- Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. - С. 78-80.

Подписано в печать 25.09.2003. Бумага писчая. Формат 60x80 1/16. Печ. л. 2.0. Тираж 100 экз. Заказ 1

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30. Информационно-издательский центр Уральской государственной горно-геологической

академии

lé (op P1610 9

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Семячков, Александр Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Методология исследований.

1.2. Методика получения фактического материала и его оценка.

1.3. Методика обработки информации.

Выводы.

2. ОЦЕНКА ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ КАК ИСТОЧНИКОВ ТЕХНОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

2.1. Развитие и современное состояние горно-металлургических комплексов.

2.1.1. Железорудный комплекс.

2.1.2. Меднорудный комплекс.

2.1.3. Золоторудный комплекс.

2.1.4. Никелевый комплекс.

2.2. Горно-металлургические комплексы как источники трансформации окружающей среды.

2.2.1. Формирование рассеяния загрязняющих веществ в составе пылевых выбросов.

2.2.2. Формирование рассеяния загрязняющих веществ в составе сточных вод.

2.2.2. Накопление загрязняющих веществ в составе отходов производства.

2.3. Технолого-геохимический баланс загрязняющих веществ в горно-металлургическом производстве.

2.3.1. Технолого-геохимический баланс загрязняющих веществ в горно-обогатительном производстве.

2.3.2. Технолого-геохимический баланс загрязняющих веществ в металлургическом производстве.

Выводы.

3. ФОРМИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ ТЕХНОГЕННО-МИНЕРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ.

3.1. Формирование атмогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде.

3.2. Формирование гидрогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде.

3.2.1. Физико-математическая модель формирования потоков рассеяния.

3.2.2.Исследование факторов формирования гидрогенных потоков рассеяния.

3.3. Классификация техногенно-минеральных образований по опасности воздействия на окружающую среду.

Выводы.

4. ФОНОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В КОМПОНЕНТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СРЕДНЕГО УРАЛА.

4.1. Геологические и рудные формации.

4.1.1. Формации железорудных месторождений.

4.1.2. Формации меднорудных месторождений.

4.1.3. Формации золоторудных месторождений.

4.1.4. Формации экзогенных месторождений.

4.2. Почвенный слой.

4.3. Приземная атмосфера.

4.4. Природные воды.

4.4.1. Подземные воды.

4.4.2 Поверхностные воды.

Выводы.

5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, НОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ АТМОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

5.1. Воздействие на атмосферу.

5.1.1. Прогнозирование и нормирование загрязнения атмосферы.

5.1.2. Оценка состояния загрязнения атмосферы.

5.2. Воздействие на снежный покров.

5.2.1.Прогнозирование и нормирование загрязнения снежного покрова.

5.2.2 Оценка загрязнения снежного покрова

5.3. Воздействие на почвенный слой.

5.3.1. Прогнозирование и нормирование загрязнения почв.

5.3.2.Оценка загрязнения почв

Выводы.

6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, НОРМИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ГИДРОГЕННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ.

6.1. Воздействие на подземные воды.

6.1.1. Миграция загрязняющих веществ через зону аэрации.

6.1.2. Прогнозирование и нормирование загрязнения подземных вод.

6.1.3. Исследование загрязнения подземных вод на объектах складирования отходов.

6.2. Воздействие на поверхностные воды.

6.2.1 Источники формирования загрязнения поверхностных вод.

6.2.2 Прогнозирование, нормирование и оценка загрязнения поверхностных вод.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Техногенная трансформация окружающей среды горно-металлургических комплексов"

Актуальность работы. При воздействии горно-металлургических комплексов (ГМК) происходит интенсивная техногенная трансформация окружающей среды, которая заключается в её загрязнении. Это характерно для Среднего Урала - старейшей горнодобывающей и перерабатывающей минеральное сырьё провинции. Геологическое развитие Уральской складчатой области предопределило формирование здесь большого количества месторождений рудных полезных ископаемых. Разработка минеральных ресурсов и переработка рудного сырья, начавшиеся три столетия назад, и в настоящее время являются основой экономики региона. В процессе добычи и переработки минерального сырья во все среды - воздух, почвы, поверхностные и подземные воды поступает большое количество загрязняющих компонентов, главным образом, металлов, создающих серьезную экологическую угрозу.

В. И. Вернадский первым раскрыл геохимический смысл преобразования природы деятельностью человека, подчёркивая возможность больших негативных последствий воздействия на природные среды, в особенности на атмосферу и гидросферу. Именно на эти среды в настоящее время осуществляется регулирование процесса загрязнения посредством нормирования воздействия источников. Оно сводится к разработке для предприятий нормативов предельно допустимых выбросов (ГТДВ) загрязняющих веществ в атмосферу и предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ в водные объекты с последующим выполнением комплекса природоохранных мероприятий.

Добровольского, Дж. Фортескью, А. И. Перельмана, Ю. Е. Саета, Ю. А. Израэля, Э. К. Буренкова, В. В. Иванова, В. А. Алексеенко, М. И. Воина, П. В. Елпатьевского, Е. П. Янина, М. Е. Берлянда, Н. Л. Бызовой, В. Б. Ильина, А. И. Обухова, В. М. Гольдберга, В. А. Мироненко, И. Д. Родзиллера, А. М. Черняева и многих других учёных, необходимо выработать концепцию оценки трансформации окружающей среды под воздействием ГМК. Объективность оценки может быть обеспечена учётом распределения загрязнителей во всех ингредиентах среды на каждом этапе технологического цикла. Особое значение рассматриваемая проблема имеет для урбанизированных территорий в открытых структурах складчатых поясов. Её решение возможно на примере Среднего Урала с его своеобразным геологическим строением и металлогенией, определяющими природное повышенное и неоднородное содержание загрязняющих компонентов в окружающей среде, с длительной историей отработки рудных месторождений и переработки сырья, сформировавших мощное техногенное загрязнение.

Объектами исследований, рассмотренными в данной работе, явились ГМК Среднего Урала, включающие в себя железорудный (города Качканар, Кушва, Алапаевск, Н. Тагил), меднорудный (города Красноуральск, Кировград, В. Пышма), никелевый (г. Реж), золоторудный (г. Березовский) комплексы и компоненты окружающей среды (атмо-, лито- и гидросферы) в их пределах.

Исходные материалы. Исследования основаны на фактических материалах геоэкологических исследований на территориях воздействия ГМК, выполненных Уральской государственной горно-геологической академией под руководством и при участии автора; данных лабораторных исследований химического состава вмещающих пород и руд уральских месторождений, ТМО, донных отложений, подземных вод и других элементов геологической среды, также пылевых выбросов, сбросов сточных вод, выполненных различными подразделениями Департамента природных ресурсов по Уральскому региону, с которыми автор сотрудничал продолжительное время; материалах по загрязнению воздуха, снегового покрова, почв, поверхностных вод, накопленных Уральским управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, в обработке которых автор также принимал участие. Весь фактический материал получен по аттестованным методикам с соответствующим метрологическим обеспечением.

Защищаемые научные положения:

1. Объективность оценки техногенной трансформации окружающей среды под воздействием горно-металлургических комплексов обеспечивается учётом распределения загрязнителей во всех ингредиентах среды на каждом этапе технологического передела руд. Критерием количественной оценки является технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов в полном цикле переработки минерального сырья (глава 2).

2. Загрязнение окружающей среды под влиянием техногенно-минеральных образований определяется объемом и дисперсностью отходов, минеральной формой нахождения и концентрацией элементов в отходах. По интенсивности воздействия на окружающую среду ТМО целесообразно подразделить: на неопасные, умеренно опасные и опасные (глава 3).

3. Выявление техногенной трансформации окружающей среды под влиянием ГМК связано с оценкой параметров локального геохимического фона, который является функцией распределения химических элементов в природных образованиях в зависимости от геохимической специализации и металлогенических особенностей рудных районов, полей и месторождений (глава 4).

4. Формирование взаимосвязанного в элементах ландшафта загрязнения обуславливает необходимость комплексного прогнозирования, нормирования и оценки атмогенного воздействия ГМК на окружающую среду, основанных на расчетах распределения компонентов в приземной атмосфере, снежном покрове и педосфере (глава 5).

5. Наличие большого числа источников загрязнения гидросферы предопределяет необходимость их комплексного учёта, обеспечивающего объективность прогнозирования, нормирования и оценки гидрогенного воздействия ГМК на подземные и поверхностные воды (глава 6).

Научная новизна:

- установлены основные факторы, определяющие загрязнение окружающей среды от ТМО;

- разработана классификация ТМО по опасности загрязнения окружающей среды;

- выявлены закономерности неоднородного фонового распределения загрязняющих веществ в окружающей среде Среднего Урала;

- определены основные источники формирования загрязнения поверхностных вод территории влияния ГМК, и дана их количественная характеристика;

Практическая значимость:

- установлены фоновые концентрации компонентов в различных средах (почвы, подземные и поверхностные воды) для территорий распространения основных рудных формаций Среднего Урала, которые могут использоваться при нормировании загрязнения окружающей среды;

- предложена методика расчёта предельно допустимого сброса сточных вол в подземные воды;

Реализация результатов работы произведена в период с 1991 по 2003 годы при разработке проектов предельно допустимых сбросов и водоохранных мероприятий следующих предприятий: АО «Гороблагодатское РУ», ОАО «Билимбаевский рудник», ОАО «Красноуральский мелькомбинат», ЗАО «Алапаевский металлургический завод», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», МП ЖКХ г. Березовского и МП ЖКХ г. Кушвы; при разработке по заказу Госкомприроды и Правительства Свердловской области «Методических рекомендаций по оценке влияния складируемых отходов производства на окружающую среду в Свердловской области для ведения целенаправленного мониторинга мест размещения отходов и техногенных образований»; при подготовке Государственного доклада о состоянии природной среды и здоровья населения Свердловской области; при выполнении по заказу Правительства Свердловской области работы «Систематизация материалов по техногенным месторождениям (образованиям) отходам горнодобывающего, обогатительного, металлургического, химического и энергетического производств с целью пополнения их банка данных, совершенствования системы паспортизации и автоматизированного учёта»; при чтении лекций по курсам: «Экология», «Расчёты и моделирование миграции», «Гидрогеологические исследования в техногенных зонах», при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены на: Всесоюзной конференции «Подземные воды и эволюция литосферы», Москва,

1985; на семинаре кафедры гидрогеологии ЛГИ, Ленинград, 1988; 2-м Всеуральском совещании по охране подземных вод Урала, Оренбург, 1988; XII Всесоюзном совещании по подземным водам Востока СССР, Иркутск, 1988; 3-м Всеуральском совещании по охране и рациональному использованию подземных вод, Челябинск, 1989; 2-м Всесоюзном семинаре по геостатистике, Петрозаводск, 1990; Международном симпозиуме по науке и технике, ЧехоСловакия, Пржибрам, 1991; региональной конференции «Гидрогеология, инженерная геология и геоэкология месторождений полезных ископаемых», Екатеринбург, 1994; 4-м Всесоюзном совещании по подземным водам Урала, Пермь, 1994; региональных совещаниях УралТИСИЗа, Екатеринбург, 19951997; научно-технической конференции «Экология города», Пермь, 1998; Международной конференции «Чистая вода России», Екатеринбург, 1999; Международной конференции «Экологическая геология и рациональное природопользование, С.-Петербург, 2000; I Международной геоэкологической конференции, Тула, 2000; научно-практических конференциях «Экологические проблемы промышленных регионов», Екатеринбург, 1996-2003; Международном симпозиуме «Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий, Екатеринбург, 2001; совместном заседании кафедр динамической геологии и гидрогеологии, минералогии и петрографии, инженерной геологии и охраны недр, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых ПТУ, Пермь, 2001; конференции «Современные проблемы гидрогеологии и гидрогеомеханики», С.-Петербург, 2002; Международной конференции «Техногенная трансформация геологической среды», Екатеринбург, 2002; семинарах геологического факультета и кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Уральской государственной горно-геологической академии (УГГТА) и других.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 42 работы в т. ч. две монографии, одна брошюра, тридцать одна статья и восемь тезисов докладов конференций.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Семячков, Александр Иванович

Выводы

1. ГМК являются мощными источниками техногенной трансформации природных вод. Она происходит при гидрогенном воздействии на окружающую среду и связана со сбросами предприятий, водами ТМО, вымыванием загрязняющих веществ с поверхности почв, поступлением загрязняющих веществ с талыми водами в гидрографическую сеть, поступлением загрязняющих веществ из водоносного горизонта в гидрографическую сеть в результате его загрязнения поверхностными источниками (водами ТМО, загрязненными почвами).

2. Миграция загрязняющих веществ через глинистые породы зоны аэрации определяется молекулярно-диффузионным и конвективным массопереносами, осложненными сорбцией. Разработан комплексный метод изучения миграционных параметров зоны аэрации, который адаптирован на ряде объектов складирования отходов, находящихся в пределах Среднего Урала. В условиях горноскладчатого Урала загрязнённый металлами почвенный слой и ТМО создают реальную угрозу загрязнения подземных вод.

3. В подземных водах зоны интенсивного водообмена Среднего Урала основной формой переноса загрязняющих веществ является вынужденная конвекция в потоке. Предложены аналитические зависимости для расчёта загрязнения подземных вод в этих условиях. Загрязнённые металлами подземные воды являются вторичным источником загрязнения поверхностных водотоков, имеющих рыбохозяйственное и питьевое назначение. В то же время они могут являться самостоятельным ресурсом. В связи с чем необходимо нормирование загрязнения подземных вод, осуществление которого предлагается по изложенной методике.

4. Миграция загрязняющих веществ с площади водосборов происходит с почвенных и снеговых аномалий, сформировавшихся при атмогенных выпадениях и ТМО, в ионной форме и в составе взвесей. Последние при наличии высоких концентраций металлов создают вторичные очаги загрязнения в донных отложениях. Эти источники загрязнения характеризуются достаточным многообразием и высокой интенсивностью воздействия. Именно они чаще всего определяют поступление загрязняющих веществ в речную сеть, а не «официально санкционированные» сбросы сточных вод.

5. Применение рыбохозяйственных ПДК металлов для нормирования загрязнения поверхностных вод в условиях ГМК не является оправданным. В качестве норматива может использоваться верхняя доверительная граница математического ожидания частных флуктуаций природного содержания металлов в поверхностных водах. Металлы в сбросах и загрязнённых поверхностных водах находятся в определённой ассоциации, что выражается в явном недоучёте ряда ингредиентов при нормировании воздействия.

6. ПДС разработанные без учёта миграционной подвижности загрязняющих веществ и всех источников загрязнения не обеспечивают сохранения качества окружающей среды. При наличии множества источников поступления и путей миграции загрязняющих веществ прогнозирование, нормирование и оценка техногенной трансформации окружающей среды при гидрогенном воздействии ГМК должны основываться на комплексных расчётах распределения компонентов в поверхностной и подземной гидросфере. С учетом этого в период с 1991 по 2002 годы были разработаны проекты ПДС сточных вод ряда предприятий ГМК Среднего Урала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В диссертационной работе заложены основы комплексной методологии исследования трансформации окружающей среды под воздействием ГМК связанной с её загрязнением на примере геотехнических систем железорудных, медных, никелевых и золоторудных месторождений Среднего Урала. Проведённые исследования направлены на решение крупной научной проблемы охраны окружающей среды в экологически напряжённых районах с интенсивной разработкой месторождений полезных ископаемых и металлургическим переделом руд, имеющей важное социально-экономическое значение.

2. Основная концепция, реализованная в работе: воздействие на окружающую среду ГМК происходит комплексно на все её элементы; прогнозирование, нормирование воздействия источников и оценка трансформации окружающей среды должны производиться на все компоненты среды, с учётом миграционной подвижности и ассоциативности загрязняющих веществ. Заложенный принцип прогнозирования, нормирования и оценки трансформации окружающей среды реализован на ГМК Среднего Урала по наиболее экологически опасным загрязняющим веществам - металлам.

3. Воздействие ГМК на окружающую среду проявляется с пылевыми выбросами предприятий, сбросами сточных вод и отходами производства. Потоки рассеяния загрязняющих веществ формируются на всех стадиях переработки минерального сырья: добычи, обогащения и металлургического передела. Критерием количественной оценки воздействия ГМК на окружающую сред> является технолого-геохимический баланс рудных и попутных элементов, Разработанная методика составления технолого-геохимического баланса в горнометаллургическом производстве позволяет выявить наиболее приоритетные источники загрязнения и оценить их воздействие на окружающую среду.

4. Техногенно-минеральные образования являются источниками гидрогенных и атмогенных потоков рассеяния загрязняющих веществ в окружающей среде ГМК.

Количественными показателями интенсивности формирования потоков рассеяния от ТМО являются: 1) дисперсность отходов, выраженная в удельной поверхности; 2) суммарный кларк концентрации химических элементов в отходах; 3) минеральная форма нахождения загрязняющих веществ в ТМО; 4) объём отходов и площадь, занимаемая ТМО. По признаку воздействия на окружающую сред> выделено три класса ТМО: неопасные, умеренно опасные и опасные.

6. Атмогенное воздействие ГМК осуществляется на воздушный бассейн, снеговой покров и почвенный слой, формируя взаимосвязанное загрязнение этих сред. Формирование взаимосвязанного в элементах ландшафта загрязнения обуславливает комплексное прогнозирование, нормирование и оценку атмогенногс воздействия ГМК на окружающую среду, основанное на расчетах распределения компонентов в приземной атмосфере, снежном покрове и педосфере.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Семячков, Александр Иванович, Екатеринбург

1. Арзамасцев А. А. , Елохина С. Н. Изучение экзогенных геологических процессов на Уральском полигоне аэрокосмического мониторинга геологической среды.- Свердловск, 1990. -627 с.

2. Амосов Л. А., Мормгшъ С. И. Прикладная геохимия руд Сафьяновского медноколчеданного месторождения (Средний Урал) // Известия вузов. Горный журнал. -1996. № 3-4. - С. 27-59.

3. Амосов Л. А., Мормиль С. И. Попутные полезные компоненты медных и железорудных месторождений Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 3-4. - С. 10-26.

4. Анданьев С. М, Филшьев О. В. Пылегазовые выбросы предприятий чёрной металлургии. М.; Металлургия, 1973. - 199 с.

5. Аржанова В. С. Елпатъевский П. В. Горнопромышленный техногенез как фактор трансформации гидрохимии природных вод // Эколого-геохимические исследования в районах интенсивного техногенного воздействия. М.: ИМГРЭ, 1990.)

6. Атлас Свердловской области Н Капустин В. Г., Корнеев И. Н., Анимица Е. Г. и др. Екатеринбург: Изд. Роскартографии, 1997. - 48 с.

7. Бересеневич П. В., Кузъменко П. К., Неженцева Н. Г. Охрана окружающей среды при эксплуатации хвостохранилищ. М.: Недра, 1993. - 128 с.

8. Берлянд М. Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнение атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 448 с.

9. Большаков В. А., Краснова Н. М., Борисочкина Т. И., Сорокин С. Е„ Гроковский В. Т. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжёлыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. М., 1993.- 90 с.

10. Бочевер Ф. М., Гарманов И. Ä, Лебедев А. ВШестаков В. М. Основы гидрогеологических расчётов. М.: Недра, 1969. - 358 с.

11. Бочевер Ф. М„ Лапшин Н. К, Орадовская А. Е. Защита подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1979. -254 с.

12. Булатов Р. В. Стратегия охраны подземных вод / Под науч. ред. Черняева А. М.; ФГУП РосНИВХ. Екатеринбург: Изд-во РосНИИВХ, 2000. - 270 с.

13. Буренков Э. К. и др. Многоцелевое геохимическое картирование основа оценки загрязнения окружающей среды и экологического мониторинга // Разведка и охрана недр. - 1998. - № 6.

14. Буренков Э. К, Борисеико И. А., Москаленко Н. Н., Янт Е. П. Экологическая геохимия городских агломераций // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обзор ВИЭМС. -М., 1991. 79 с.

15. Бутусов С. Б. Упрощенная модель для описания распространения загрязнения в условиях сложного рельефа или городской застройки // География и природные ресурсы. 1994. - № 4.

16. Бызова Н. Л. Рассеяние примеси в приграничном слое атмосферы. М.: Гидрометеоиздат, 1974. -191 с.

17. БыховскииА. 3., Россман Т. И. Оценка экологических последствий освоения рудного месторождения на стадиях предпроектных геологоразведочных работ // Новые идеи в науках о Земле: 3-й Межд. конгресс. Тез. докл. М., 1997. -С. 17.

18. Важенин И. Г. О нормировании загрязнения почв выбросами промышленных предприятий // Химия в сельском хозяйстве. 1985. - Вып. 23, №6.-С. 30-32.

19. Василенко В. #., Назаров И. М„ Фридман Ш. Д, Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 178 с.

20. Ведякин А. А., Шаумин Л. В., Батурова М. Д. О проблемах загрязнения природы России металлами и соединениями И Научные и технические аспекты охраны окружающей среды: Обзор, информ. / ВИНИТИ. 1996. - № 9. - С. 32-42.

21. Веригин Н. Н. О кинетике растворения солей при фильтрации воды в грунтах // Растворение и выщелачивание горных пород. М.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1957. - С. 84-113.

22. Веригин Н. НВасильев С. В. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. М.; Недра, 1977. - 271 с.

23. Вернадский В. И. Очерки геохимии. М.; Л.: Горгоснефтеиздат, 1934. — 380 с.

24. Вершинин А. С. Никелевый пояс. Урала. Рудные субформации гипергенных никелевых месторождений Урала и их особенности // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 8-9. - С. 5-16.

25. Вершинин А. С., Грязное О. Н., Чесноков В. И. Теоретические основы геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых: Учебное пособие. Екатеринбург. Изд-во УГГГА, 2000. - 201 с.

26. Водсеницкий Ю. #., Большаков В. А., Сорокин С. Е., Фатеева Н. М. Техногеохимическая аномалия в зоне влияния Череповецкого металлургического комбината // Почвоведение. 1995. - № 4. - С. 498.

27. Воин М. И. Экологическое нормирование в промышленных районах России (на примере тяжелых металлов и радиоактивных элементов) // Геоэкологические исследования и охрана недр: Обз. инф. М.: Геоинформмарк. -1994.-№1.-58 с.

28. Воин М. И. Геохимическая составляющая экологии горнорудных районов. -М.: Геоинформарк, 1992. 44 с.

29. Воскобойников В. Т. Общая металлургия. М.: Металлургия, 1973. - 462 с.

30. Вострокнутов Г. А. Временное методическое руководство по проведению геохимических исследований при геоэкологических работах. Екатеринбург: Уралгеология, 1991. - 137 с.

31. Временные методические указания по проведению расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. Я., 1983.-25 с.

32. Гаврилова И. П., Богданова М. Д., Симонова О. А. Опыт площадной оценки степени загрязнения почв России тяжелыми металлами // Вестник Московского университета. Серия 17. Почвоведение. 1995.- № 1.

33. Гаев А. Я. Гидрогеохимия Урала и вопросы охраны подземных вод. -Свердловск: Изд-во Урал.ун-та, 1989. 368 с.

34. Гаев А. Я., Якшина Т. И. Техногенез и формирование геологической среды на примере объектов Гайского горно-обогатительного комбината. Пермь: Изд-во Перм.ун-та, 1996. -200 с.

35. Геологическое развитие и металлогения Урала // Золоев К. К., Рапопорт М. С, Попов Б. А. М.: Недра, 1981. - 256 с.

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

37. Геохимия техногенеза / Соботович Э. В., Кыштинский С. Л. АН УССР; Ин-т геохимии и физики минералов. Киев: Наукова Думка, 1991. - 228 с.

38. Гидрогеология: Учеб. для геол. спец. вузов / Шестаков В. М., Федели И. Ф., Зекцер И. С. и др. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 315 с.

39. Гидролитохимтеская съемка масштаба 1:1000000 по стоку малых рек и озер / Чувилин В. А. и др. Екатеринбург, 1996.- 940 с.

40. Гинзбург И. И. Опыт разработки теоретических основ геохимических методов поисков руд цветных и редких металлов,- М.: Гос. науч-тех. изд-во., 1957.-298 с.

41. Главные рудные геолого-геохимические системы Урала / Под. ред. Дымкина А. М., Коротеева В. А. М.: Наука, 1990. - 269 с.

42. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР: Учеб. пос. для геогр. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1988. - 328 с.

43. Г лазовская М. А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям // Почвоведение. 1999. - № 1.

44. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.; Высшая школа, 1977. - 479 с.

45. ГН 2.1. 5.689-98. ПДК хим. веществ в воде водных объектов хоз.-питьевого и культурно-бытового водопользования. 52 с.

46. ГН 2.1.5.690-98. ОДУ хим. веществ в воде водных объектов хоз.-питьевого и культурно-бытового водопользования.-19 с.

47. ГН 2.1.6.695-98. ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (перечень хим.веществ). 29 с.

48. Голева Г. А. Гидрогеохимия рудных элементов. М.: Недра, 1977. - 216 с.

49. Голодковская Г. А., Куриное М. Б. Геоэкологические картографические модели: методология, структура, систематика // Изв. вузов. Геология и разведка. 1999. - № 1. - С. 123.

50. Гольдберг В. М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. Л.: Гидрометиздат, 1987. - 247 с.

51. Гольдберг В. М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. М.: Недра, 1984. - 362 с.

52. Гольдберг В. М. Гидрогеологическое обоснование размещения полигонов промышленных отходов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология и геокриология. 1995. - № 3.- С. 43-49.

53. Горлов В. Д. Расчет величины запыленности земель, прилегающих к отвальному массиву // Горный журнал. 1996. - № 7.

54. Город Реж и его окрестности: природа, техника, человек / Волков С. Н., Емлин Э. Ф., Кецко О. Г.- Свердловск: Изд-во Уральского горного института, 1992.- 148 с.

55. ГОСТ 12.1.0.07-76. Вредные вещества. Классификация, общие требования безопасности.

56. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов.

57. ГОСТ 17.2.3.02-78. Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

58. Государственный доклад о состоянии природы и здоровья населения Свердловской области. Екатеринбург, 1996.- 239 с.

59. Грязное О. Н„ Золоев К К, Ляхович Э. М Картирование рудоносных метасоматитов. -М.: Недра, 1994. -271с.

60. Грязное О. К, Семячков А. И., Парфёнова Л. П. Загрязнение металлами подземных вод на объектах горно-металлургического комплекса Среднего Урала // Известия ВУЗов. Горный журнал.- Екатеринбург. Изд-во УГГГА, 2001. -№4-5.-С. 223-233.

61. Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем. М.: Наука, 1982.-277 с.

62. Долматов Г К. Медь Урала ((Известия вузов. Горный журнал. 1994. - № 5 - С. 24 - 40.

63. Егоров О. С, Мицкевич Б. Р., Осадчий В. К., Семчук А. И. Вопросы загрязнения и устойчивости почв // Минер, журн. 1996. - № 6. - С. 61-75.

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

65. Емлин Э. Ф. О геотехносфере Урала // Известия вузов. Горный журнал. -1993. -№ 6 С. 135- 137.

66. Емлин Э. Ф. Кадмий в геотехносфере Урала. Екатеринбург, УГГГА, 1997. -283 с.

67. Емлин Э. Ф. Техногенез колчеданных месторождений Урала. Свердловск: Изд-во Уральского ун-та, 1991. - 253 с.

68. Еремченко О. 3. Содержание химических элементов загрязнителей в почвах фоновых территорий Зауралья // Вопросы физ. геогр. и геоэкологии Урала / Пермский гос. ун-т. Пермь, 1996. - С. 174-183.

69. Ждан Н. Н. Переработка окисленных никелевых руд на Режском никелевом заводе // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 8-9. - С. 107-112.

70. Защита водоёмов от загрязнений предприятиями чёрной металлургии / Левин Г. М., Пантелят Г. С. и др. М.: Металлургия, 1978. - 216 с.

71. Зеликман А. Н„ Вольдман Г. М., Белявская Л. В. Теория гидрометаллургических процессов. М.: Металлургия, 1975. - 504 с,

72. Зобнин Б. Б., Бурмистренко А. В. Математическая модель управления состоянием окружающей среды // Техногенез и геоэкология. Екатеринбург, 1997.-С. 26.

73. Золоев К К., Контарь Е. С., Рапопорт М. С. Металлогенические и прогнозные карты Урала и отдельных его территорий // Известия вузов. Горный журнал.- 1998. № 7-8. - С. 24-57.

74. Зотеев В. Г., Костерова Т. К., Тагилъцев С. Н. Меры борьбы с загрязнением гидросферы на территории горнодобывающих комплексов Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - №3 - С. 141-149.

75. Зотеев В. Г. Тагилъцев С. Н„ Семячков А. И. Формирование экзогенной трещиноватости в горноскладчатых областях // Известия вузов. Геология и разведка. 1990. - № 6. - С. 80- 85.

76. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 1. М.: Недра, 1994. - 303 с.

77. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 3.- М. Недра, 1996.351 с.

78. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 4. М.; Экология,1996. 407 с.

79. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 5. М.: Экология,1997.-576 с.

80. Ильин В. Б. Система показателей для оценки загрязненности почв тяжелыми металлами // Агрохимия. 1995. - № 1.

81. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты. -М., 1989.

82. Использование геохимических методов при изучении загрязнения окружающей среды: Сб. науч. статей. М.: ИМГРЭ, 1984. - 78 с.

83. Каменников В. Т. Макаров В. Н., Кременецкая И. П. Классификация горнопромышленных отходов по степени их экологической опасности // Химия в интересах устойчивого развития. 1997. - № 2.

84. Караушев А. В. Турбулентная диффузия и метод смешения. Л.: Гидрометеоиздат, 1946. - 82 с.

85. Касатиков В. А., Касатикова С. М., Долинина Н. И. Использование обработанных осадков городских сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника.- 1984. №5.

86. Кашковский Г. Н., Соколовская Л. А. Методическое обеспечение изучения геоэкологических изменений в районах разработки полезных ископаемых // Геоэкологические исследования и охрана недр. 1994. - № 2.

87. Кецко О. Г. Техногенез Липовского месторождения силикатного никеля в контексте эволюции Режской геотехнической системы // Известия вузов. Горный журнал. -1996. № 8-9. - С. 149-162.

88. Киргинцев А. Н., Трушникова Л. К, Лаврентьев В. Г. Растворимость неорганических веществ в воде. Л.: Химия, 1972. - 248 с.

89. Козловский Ф. И. Структурно-функциональная и математическая модель миграционных ландшафтно-геохимических процессов // Почвоведение 1972. -№4.-С. 122-138.

90. Кабата-Пендиас А., ПендиасХ. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989.-439 с.

91. Климат Нижнего Тагила // Романец А. А., Егорова Р. Н., Жукова Л. А. и др.- Л.: Гидрометиздат, 1984. -135 с.

92. Климентов П. П., Кононов В. М. Методика гидрогеологических исследований. М.: Высш. школа, 1989. - 448 с.

93. Крайнов С. Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. М.: Недра, 1973.-365 с.

94. Крайнов С. Р., Швец В. М. Гидрогеохимия. М.: Недра, 1992. - 463 с.

95. Крайнов С. Р., Швец В. М. Основы геохимии подземных вод. М.: Недра, 1980. -285 с.

96. Кропачев А. М. Факторы миграции и осаждения малых химических элементов в зоне гипергенеза.- Пермь: Изд-во Пермского ун-та, 1973.-153 с.

97. Лебедев А. Г., Соколова С. А. Составление справочника по ПДК загрязняющих веществ для рыбохозяйственных водоемов // Токсикол. вестник.- 1995. -№1.

98. Лебедев Б. А. Почвы Свердловской области. Свердловск, 1949. - 72 с.

99. Леонова Г. А. Техно лого-геохимические циклы и баланс токсичных металлов в сульфатцеллюлозном производстве // Гидрогеология. Инженерная геология. -1996. № 1. -С . 98-102.

100. Лещиков В. #., Мормиль С. И., Амосов Л. А., Шахов Н. М, Шайкин А. Б. Техногенно-минеральные объекты Свердловской области. Состояние их изученности и перспективы освоения // Известия вузов. Горный журнал. 1997.11.12.-С. 40-54.

101. Линник П. Н„ Набиванец Б. И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. JL: Гидрометиздат, 1986. - 270 с.

102. Ломоносов И. С. Основные процессы техногенного рассеяния и концентрирования элементов и принципы их оценки // Геохимия техногенных процессов. М.: Наука, 1990. - С. 26-59.

103. Лубенец И. Я. Гороблагодатский рудник // Известия вузов. Горный журнал.- 1993.-№6.-С. 25-53.

104. Лукнер Л., Шестаков В. М. Моделирование миграции подземных вод. М., 1986. -207 с.

105. Лучшева А. А. Практическая гидрология. JI.: Гидрометиздат, 1976. - 440 с.

106. Магакьян И. Г. Рудные месторождения. М,: Изд-во науч.-техн. лит. по геол. и охр. недр, 1955. - 334 с.

107. Малахов С. Г., Сенилов Н. Б. О проблемах нормирования загрязнения почв и расчёта ПДВ веществ, загрязняющих почву // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-го Всес. сов. ,JL: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 72-79.

108. Малые реки России (использование, регулирование, охрана, методы водохозяйственных расчетов). Свердловск: Сред.-Урал. кн. изд-во, 1988. -320 с.

109. Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий: ОНД 81.

110. Методика расчета ПДС веществ в водные объекты со сточными водами. -Харьков, 1990. 112 с.

111. Методические рекомендации по геохимическим исследованиям для ОВОС проектируемых горнодобывающих предприятий. М.: АН СССР, 1986. - 100 с.

112. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения городов химическими элементами. М.: АН СССР, 1982. - 111 с.

113. Методические рекомендации по оценке пыления золошлаковых отвалов и угольных складов ТЭС ЕЭС России. Екатеринбург, 1993. - 107 с.

114. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами // Под. ред. Зырина Н. Г., Малахова С. Т. М.: Гидрометеоиздат, Моск. отд., 1981.-106 с.

115. Методические указания по разработке нормативов ПДВ на подземные водные объекты и ПДС вредных веществ в подземные водные объекты / МПР РФ, 03. 09. 99.

116. Методические пособие по расчёту налогов и платежей, связанных с природопользованием и загрязнением окружающей среды / Пахальчак Г. Ю. , Пермяков С. А., Хохряков А. В. и др. Екатеринбург, 2003. - 92 с.

117. Методы геохимического моделирования и прогнозирования в гидрогеологии / Крайнов С. Р., Шваров Ю. В., Гринчук Д. В. и др. •■ М.: Недра, 1988.-254 с.

118. Методы охраны подземных вод от загрязнения и истощения / Под. ред. И. К. Гавич. М.: Недра, 1985. - 320 с.

119. Мироненко В. А., Мольский Е. В., Румынии В. Г. Изучение загрязнения подземных вод в горнодобывающих районах. М.: Недра, 1988. - 279 с.

120. Мироненко В. А., Румынии В. Г. Проблемы гидрогеоэкологии. В 3-х томах. Том 1. Теоретическое изучение и моделирование геомиграционных процессов. М.; Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 1998. - 611 с.

121. Мироненко В, А., Румынии В. Г. Оценка защитных свойств зоны аэрации (применительно к загрязнению подземных вод). Инженерная геология. 1990. -№2.-С. 3-18.

122. Мироненко В. А., Румынии В. Г., У чаев В. К. Охрана подземных вод в горнодобывающих районах. JL: Недра, 1980. - 320 с.

123. Михайлов Ю. В., Семячков А. И., Тагильцев С. Н. Гидрогеологические проблемы железорудных месторождений Среднего Урала. Свердловск, 1986. -С. 46 - 47.

124. МурДж., Рамамурти С. Тяжёлые металлы в природных водах: Контроль и оценка влияния: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. - 288 с.

125. Набойченко С. С., Вершинин А. С., Корелов С. В. Производство никеля на Урале // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 8-9. - С. 85-107.

126. Областной закон «Об охране окружающей среды». 19. 12. 91.

127. Озябкин В. Н., Озябкин С. В. Программные имитаторы для моделирования геохимической миграции неорганических загрязнений // Геоэкология. Инженерная геология и гидрогеология. Геокриология. 1996. - № 1. -С. 104-120.

128. Ородовская А. Е. Фильтрационное выщелачивание дисперсно распределенного гипса // Растворение и выщелачивание горных пород. М.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1957. - С. 46-83.

129. Основы гидрогеохимических поисков рудных месторождений / Колотов Б. А., Крайнов С. Р., Рубейкин В. 3. и др. М.: Недра, 1983. - 199 с.

130. Осовецкий Б. М, Меньшикова Е. А. Миграция техногенных компонентов в речных долинах и ее влияние на состояние экосистем // Вестник Пермского университета. 1996. - №4. - С. 113-127.

131. Охрана окружающей среды в чёрной металлургии И Денисенко Г. Ф. Губонина 3. И. и др.-М.: Металлургия, 1989. 120 с.

132. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации рудников / МосинецВ. Н., Шестаков В. А., Авдеев О. К. и др.- М.: Недра, 1981. 304 с.

133. Очистка и контроль сточных вод предприятий цветной металлургии / Баймахов М. Т., Лебедев К. Б. и др. М.: Металлургия, 1983. - 192 с.

134. Очистка технологических и неорганизованных выбросов от пыли в чёрной металлургии / Толочко А. И., Фил инь ев О. В. М.: Металлургия, 1986. - 208 с.

135. Панкин С. ВРыбникова Л. С. Государственный мониторинг подземных вод на Среднем Урале // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - № 3. -С. 49-64.

136. Парфенова Л. П. Прогноз качества подземных вод в зонах влияния шламохранилищ медеплавильных комбинатов Среднего Урала: Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. Екатеринбург: УГГГА, 1997. - 21 с.

137. Перельман А. И. Геохимия ландшафта. М. Высшая школа, 1966. - 391 с.

138. Перельман А. Я. Геохимия. М.; Высшая школа, 1989. - 528 с.

139. Перельман А, К, Воробьёв А. Е. Геохимия горнопромышленных ландшафтов и их систематика // Вестник МГУ. Серия 5. Геогр. 1994. - № 12.

140. Перечень ПДК и ОБУВ вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов / Комитет РФ по рыболовству. М.: Мединор, 1995. - 222 с.

141. Перечень ПДК и ориентировочно-допустимых количеств (ОДК) хим. веществ в почве. М., 1993. - 14 с.

142. Питъёва К. Е. Гидрохимические аспекты охраны геологической среды. -М., 1984.-219 с.

143. Положение об охране подземных вод / Мингео СССР. М., 1984 .

144. Попов А. Н, Вторичное загрязнение водных объектов при воздействии сточных вод предприятий цветной металлургии, перерабатывающих сульфидные руды и соли хрома // Известия вузов. Горный журнал. 1995. -№ 3. - С. 126- 129.

145. Порядок разработки и утверждения нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов / Правительство РФ, 03. 08. 92.

146. Прейс В. Ф. Гидрогеология Урала, т. 14. М.: Недра, 1972. - 648 с.

147. Пронин А. П., Башорин В. П., Зачернюк А. П. Эколого-геохимическая оценка загрязнения приземной атмосферы по данным изучения снегового покрова // Геоэкологические исследования и охрана недр. 1994. - № 3.

148. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии // Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. М.; Металлургия, 1977. -456 с.

149. Рапопорт М. С., Бабенко В. В., Болтыров В. Б. Березовское золоторудное месторождение // Известия вузов. Горный журнал. 1996. - № 6. - С. 96-107.

150. Рундквист Д. В., Волков В. М, Смирнов В. PL Металлогения СССР. Комплект карт. Л.: ВСЕГИНГЕО, 1987.

151. Рекомендации по проведению гидрохимического опробования и физико-химических исследований для оценки загрязнения подземных вод / ПНИИС. М.: Стройиздат, 1986. - 32 с.

152. Родзиллер И. Д. Прогноз качества воды водоемов приемников сточных вод. М., 1984.-272 с.

153. Рудницкий В. Ф., Прокин В. А., Наседкин А. П. Типы колчеданных месторождений Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1994. - №5 -С. 40-47.

154. Рэуцэ К., Кырстя С. Борьба с загрязнением почв. М.: Агропромиздат, 1986.-222 с.

155. Самсонов Б. Г., Самсонова Л. М. Миграция вещества и решение гидрогеологических задач. М.: Недра, 1987. - 118 с.

156. СанПиН 2.1.4.544-96. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Сан.охрана источников.

157. СанПиН 2.1.4.559-96. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

158. СанПиН 2.1.6.575-96. Гигиенические требования к охране атмосферного воздуха населенных мест.

159. Сапрыкин М. А. Оценка интенсивности воздействия техногенно-минеральных образований на окружающую среду // Экологические проблемы промышленных регионов. Екатеринбург, 2000. - С. 162.

160. Семячков А. И. Геохимические основы экологического нормирования в городах Свердловской области // Мат-лы Междунар. конф. «Экологическая геология и рациональное недропользование». СПб, 2000. - С.381-382.

161. Семячков А. И. Горно-металлургический комплекс Среднего Урала источник металлоносных потоков в окружающей среде // Региональные проблемы биосферы: Мат-лы 1-й Межд. геоэколог, конф. Тула, 2000 -С. 59-63.

162. Семячков А. И. Металлы в окружающей среде горно-металлургических комплексов Урала: Научное издание.- Екатеринбург: Изд.-во УГГГА, 2001. -320 с.

163. Семячков А. И. Исследование фильтрационной структуры контактово-метасоматических месторождений Среднего Урала. М.,1988 - 24 с. Деп. ВИНИТИ 21. 03. 88 № 2162 - В - 88.

164. Семячков А. И. Методика прогноза качества техногенных вод // Известия УГГТА. Серия: Геол. и геофизика. Вып. 10. Екатеринбург, 2000. - С. 222-229.

165. Семячков А. И. Статистические методы в гидрогеологии и инженерной геологии: Метод, указания к практическим занятиям для специальности 08.04 "Гидрогеология и инженерная геология". Свердловск: СГИ, 1991.-37с.

166. Семячков А. И. Фоновые потоки металлов в гидросфере Среднего Урала // Водное хозяйство России. 2000. - №2. - С. 569-578.

167. Семячков А. Я. Эколого-геохимический баланс горнодобывающего предприятия // Техногенез и экология. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 1999,-С. 76-80.

168. Семячков А. И, Данильченко И. Н, Соколова Т. А. Металлоносность атмосферы в городах горно-металлургического комплекса Среднего Урала. -Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 2001. С. 61-70.

169. Семячков А. И. Загрязнения снежного покрова в городах Среднего Урала // Вестник МГУ. Серия географ.- кая Деп. в ВИНИТИ № 897 от 21. 05. 2002. -14 с.

170. Семячков А. И. Прогноз качества техногенных вод // Чистая вода России: Мат-лы Межд. симп.-ма. Екатеринбург: Изд.-во УрО РАН, 1999.- С. 220-221.

171. Семячков А. И. Миграционные металлоносные потоки в городах горнометаллургического комплекса Среднего Урала // Инженерно-геологические проблемы урбанизированных территорий: Мат-лы Междунар. симп. -Екатеринбург, 2001.-С. 594-600.

172. Семячков А. И. Миграция металлов через зону аэрации. М.,2001. -23 с. Деп. МГГУ 10. 04. 2001 № 436.

173. Семячков А. И., Бочарникова Т. А. Эколого-геохимическое картирование городов горно-металлургического профиля // Мат.-лы регион, научно-техн. конференции «Экология города». Пермь: Пермский ун-т, 1998. - С. 160 -161.

174. Семячков А. И., Розенталь О. М, Кардашина Л. Ф. Нормирование воздействия техногенных образований на природные воды. Екатеринбург: УрО РАН, 2000.-55 с.

175. Семячков А. К, Тагшьцев С. Н. Моделирование гидрогеологических условий скарновых железорудных месторождений // Тез. док. ХП Всес. сов. по подз. водам Востока СССР.- Иркутск Южно-Сахалинск, 1988. - С. 143 -144.

176. Сенилов Н. Б., Малахов С. Г. и др. Сравнение моделей загрязнения почв от промышленных источников с расчётными данными // Миграция загрязняющих веществ в почвах и сопредельных средах: Тр. 5-ю Всес. сов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - С. 57- 64.

177. Сергеев В. И., Сквалецкий M. Е., Кулешова М. И. Оценка грунтовой толщи как естественного геохимического барьера на пути миграции токсичных загрязнителей // География, т. 1. М. МГУ, 1993. - С. 285 - 296.

178. Сигов А. 77. Металлогенный мезозой и кайнозой Урала. М.: Недра, 1969. -296 с.

179. Силантьев А. М. и др. Промышленная экология. Екатеринбург: Институт металлов РАН УрО, 1995. - 78 с.

180. Скакун Г. 77. Высокогорский горно-обогатительный комбинат // Известия вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 54 - 64.

181. Скублова Н. В., Скублова Д. Г. Особенности миграции техногенного загрязнения в аридной зоне // Геоэкологические исследования и охрана недр: Инф. сборник. 1999. - № 1.- С. 17-23.

182. Специализированное геолого-экологическое картирование масштаба 1:50000 Нижнетагильского промышленного узла: Информ. отчет о результатах работ за 1991-1993 гг. по состоянию изученности на 01. 01. 94 г. / Козлов А. Е.,

183. Зубарев К. А. Екатеринбург: ГП «Уралгидроэкспедиция», 1997.- 1094 с.

184. Справочник по геохимии // Войткевич Г. В., Кокин А. В., Мирошников А. Е., Прохоров В. Г. М.: Недра, 1990. - 480 с.

185. Табаксблат Л. С. Микроэлементная «нагрузка» рудничных вод колчеданных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. 1995. - № 3. -С. 130-141.

186. Табаксблат Л. С. Основы почвоведения и геохимии ландшафта. -Екатеринбург : Изд-во УГТТА, 1998. 196 с.

187. Табаксблат Л. С. Техногенные попутные воды месторождений Урала // Известия вузов. Горный журнал. 1997. - № 11-12 - С. 66-76.

188. Тагилъцев С. #., Зотеев В. Г., Семячков А. И. Оценка фильтрационных характеристик карбонатного массива по данным крупномасштабного эксперимента // Тез. докл. Междунар. симп. «Инженерная геология карста». -Пермь: Пермский гос. ун-т, 1992. С. 23-24.

189. Тагилъцев С. К, Семячков А. И., Шмагин Б. А. Системное обоснование мониторинга подземных вод при разработке месторождений полезных ископаемых // Мат-лы Всес. конф. «Подземная вода и эволюция литосферы», т 2. -М.: Недра, 1985. С. 231-234.

190. Тютюн ник Ю. Г. Зависимость содержания тяжелых металлов в урбанозёмах от уровня загрязнения атмосферного воздуха // География и природные ресурсы. 1997. - №2. - С. 63-67.

191. Тютюнова Ф. И. Физико-химические процессы в подземных водах. М.: Наука, 1976. - 127 с.

192. Тяжёлые металлы в окружающей среде // Под ред. В. В. Добровольского М.: Изд-во МГУ, 1980.

193. Фадеичев А. Ф. Железорудная база Урала (состояние и перспективы развития) // Изв. вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 25-53.

194. Фадеичев А. Ф., Вилисов Н. Г. Качканарский горно-обогатительный комбинат // Известия вузов. Горный журнал. 1993. - № 6. - С. 71-83.

195. Фёдорова Т. К. Физико-химические процессы в подземных водах,- М.; Недра, 1985.-181 с.

196. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» от 12. 04. 99.

197. Федеральный классификационный каталог отходов: Приложение к Приказу Госкомэкологии России от 27. 11. 97.

198. Философский словарь / Под ред. И.Т.Фролова. -М.: Изд. Политиздат, 1991.-560с.

199. Формирование химического состава и запасов подземных вод Урала / Под ред. В. Ф. Ковалёва. Свердловск: Изд-во. УФАН, 1968.-241 с.

200. ФортескьюД. Геохимия окружающей среды. М. Прогресс, 1985.-359 с.

201. Фрид Ж. Загрязнение подземных вод. М. : Недра, 1981. - 300 с.

202. Химия тяжёлых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под ред. Зырина Н. Г., Садовниковой Д. К. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 208 с.

203. Хронович И. J1. Математическая модель обоснования предельно доступных сбросов в водные объекты // Инженерная экология. 1993. - № 3.

204. Цхай А. А. Методы оценки гидрохимического стока и смыва загрязняющих веществ с различных ландшафтных элементов водосборного бассейна // Институт водных и экол. проб. СО РАН. Барнаул, 1995. - Деп. в ВИНИТИ -26. 1. 95. № 245 - Б - 95. - 43 с.

205. Черкинский С. Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. -М.: Стройиздат, 1977.-208 с.

206. Черняев А. М. Черняк В. Л. Антропогенное загрязнение поверхностных вод Урала // Проблемы загрязнения подземных вод и пути их решения / УралНИИВХ. Красноярск, 1981. - С. 16-27.

207. Черняева Л. Е. Гидрохимия Урала. Свердловск, 1974. -98 с. 22\.Чугаев Р. Р. Гидравлика. - Л.: Энергия, 1982.- 672 с.

208. Чуянов Г. Г. Экология горно-обогатительного производства. Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во УГГТА, 1992. - 63 с.

209. Шайкин А. Б. Токсичные элементы в отходах производства меди на Урале // Известия вузов. Горный журнал. 1997. - № 11-12 - С. 76-84.

210. Шевцов M. H. Математическое моделирование влияния хвостохраннлищ на окружающую среду // 2-я Междунар. конф. по математическому моделированию. 28 июня 2 июля 1997, Якутск: Тез докл. - Якутск -Новосибирск, 1997. - С. 112-113.

211. Шестаков В. М. Динамика подземных вод. М.: Изд-во МГУ, 1979. -358 с.

212. Шестаков И. В. Березовский рудник предприятие по добыче коренного и россыпного золота//Известия вузов. Горный журнал. - 1996. -№6. - С. 96-107.

213. Щильников И. А., Никифорова М. В., Овчаренко A4. М. Миграция тяжелых металлов из корнеобитаемого слоя дерново-подзолистых пахотных почв // Агрохимия. 1997. - № 8.

214. Экология горного производства: Учебник для вузов / Мирзаев Г. Г., Иванов Б. А., Щербаков В. M. М.: Недра, 1991. - 320 с.

215. Экология: Учебник для вузов / Большаков В. H и др.; Под. ред. Тягунова Г. В., Ярошенко Ю. Т. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. - 330 с.

216. Янин Е. П. Экологическая геохимия горнопромышленных территорий // Геологические исследования и охрана недр: Обзор, инф. Геоинформмарк. -1993. № 2.

217. Godfrin J. M.t BladeIR V. Influence du pH sur ladsorption du enivre et du zinc par les sols // Sei. du sol., 1990. -V. 28.- N. L- P. 15-26.

218. Golwer A. Geogene Gehalte ausgewahrter Schwermetalle in mine-ralischen Boden von Hessen // Wasser—Boden, 1989. Bd. 41.- № 5. -P. 310-311.

219. Hardimann R. T., Jacoby В., Banin A. Factors affecting the distribution of Cd, Cu and Pb and their effect upon vield and zinc content in hush beans (Phaseolus vulg. L.)//Plant a. Soil, 1984. -V. 84.-P. 17-27.

220. Haynes R. J., Swift R. S. Concentrations of extractable Cu, Zn, Fe and Mn in a group of soils as influenced by air and ovendrying and rewetting // Geoderma, 1991.-V. 49.-P. 319-333.

221. Peirson D. H. e. a. Trace elements in the atmospherik environment. Nature, 1973. - V. 241.- N5387. - P. 252-256.

222. Scott D. C. Sulfate washout rations in winter storms. J. Appl. Meteorol., 1981.-V. 20.- P. 619-625.

223. Weiss H. V., Herron M. M, Langway C. C. Natural environment of element in snow. -Nature, 1978.-V . 274.- N5669,- P. 352-353.

224. Priestly C. e. a. Turbulent diffusion in the atmosphere. «WMO Tech. Note», 1958.- № 24.- 68 p.

225. Csanady G. Turbulent diffusion in the Environmtnt. D, Reidal Publ, 1973.

226. Managing Nonpoint Source pollution. Final Report to Congress on section 319 of the Clean Water Act (1989). 1992. Office of Water (WH-553). Washington, DC 20460. EPA-506/9-90.- 197 pp.

227. Novotny, V. Water Quality: Prevention, Identication and Management of Diffuse Pollution. Van Nostrand-Reinhold, New York, N. Y., 1994.

228. Cameron D. R., Klute A. Convective—dispersive solute transport with a combined equilibrium and kinetic adsorption model.-Water Res. Res., 1977.-V. 13.-№ I.- P. 183-88.

229. Fried J. 1. Groundwater pollution: theory, methodology, modelling and practical rules. Oxford-New York, 1975. -330 p.

230. Gaudet 1. P., Jegat H., Vachaud G. Solute transfer with exchange between mobile and stagnant water through unsaturated sand.- Soil. Sci. Soc. Amer. J., 1977.-V.41.-Xs4.-P. 241-255.

Информация о работе

Семячков, Александр Иванович
доктора геолого-минералогических наук
Екатеринбург, 2003
ВАК 25.00.36

Диссертация

Техногенная трансформация окружающей среды горно-металлургических комплексов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы