Везде

RAS Earth ScienceГеоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология Environmental Geoscience

  • ISSN (Print) 0869-7809
  • ISSN (Online) 3034-6401

Heavy metals and their forms of occurrence in sulfide-containing ore beneficiation waste (Buryatia)

You can
PII
10.31857/S0869780924060086-1
DOI
10.31857/S0869780924060086
Publication type
Article
Status
Published
Authors
B. V. Dampilova
  • Affiliation: Dobretsov Geological Institute of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume / Issue number 6
Pages
78-88
Abstract
The extraction and beneficiation of tungsten-molybdenum ores in the Dzhida ore district (Buryatia) were carried out for several decades. Sulfide-containing production waste in the form of technogenic sands with a total volume of more than 40 million tons has been accumulated over the years of the operation of processing plants. The tailings dumps are adjacent directly to the territory of Zakamensk town. Currently, the technogenic sand continues to pose a threat to the health of urban population and the environment. In this regard, the content of W, Mo, As, Fe, Mn, S and heavy metals (Cu, Zn, Ni, Pb) were determined in the technogenic sands. The content of Cu exceeds its permissible concentrations by 3.3–9.7 times, Zn exceeds by 4.2–10.9 times and Pb, by 5.5–25 times. The distribution of elements by grain size and along the vertical section of the tailings dump was studied. The forms of element occurrence were determined by geochemical forms. To find the elements forms, we used a five-stage sequential BCR extraction scheme in static mode. The standard sample BCR-701 was analyzed along with the studied samples. The results obtained indicate the influence of particle-size distribution on the content and mobility of elements. The ion-exchange form of elements is actively leached from dust and fine sand fractions. The mobility of elements from technogenic sands is also facilitated by high acidity of waste sulfide-containing ores. The pH of the water extract of technogenic sands is 3.3–6.8. Exceeding the maximum permissible concentrations of mobile forms of elements was revealed for Pb by up to 15.8 times, for Zn by 3.9 times, and for Cu up to 2.5–9.5 times. The nickel content in enrichment waste is lower than that required by regulatory documents. The studied technogenic sands contain fairly high amounts of Fe and Mn mobile forms, which are in the range of 83–112 mg/kg and 200–335 mg/kg, respectively. However, their values do not exceed standard quantities. Thus, the research results indicate that standards are exceeded and that ore waste has a harmful effect on the environment (Cu, Zn, Pb, Ni).
Keywords
тяжелые металлы формы нахождения миграция сульфидсодержащие отходы техногенный песок гранулометрический состав
Date of publication
19.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
12

References

  1. 1. Абрамов Б.Н., Еремин О.В., Филенко Р.А., Цыренов Т.Г. Оценка потенциальной опасности природно-техногенных комплексов рудных месторождений (Восточное Забайкалье, Россия) // Геосферные исследования. 2020. № 2. С. 64–75.
  2. 2. Вдовина О.К., Лаврусевич А.А., Мелентьев Г.Б. и др. Химический состав фракций обломочного материала горнопородных отвалов и хвостохранилищ как основа потенциальной геоэкологической опасности районов деятельности горнорудных предприятий // Вестник МГСУ. Сер. Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология. 2014. № 12. С. 152–161.
  3. 3. Вековшинина С.А., Клейн С.В., Ханхареев С.С. и др. Оценка качества среды обитания и рисков для здоровья населения г. Закаменск – территории длительного хранения отходов Джидинского вольфрамо-молибденового комбината // Гигиена и санитария. 2017. № 1. Т. 96. С. 15–20.
  4. 4. Гордиенко И.В., Гороховский Д.В., Ланцева В.С., Бадмацыренова Р.А. Джидинский рудный район: строение, металлогения, геодинамика, перспективы развития // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле РАЕН. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. 2017. № 1. Т. 40. С. 9–31.
  5. 5. Горячев А.А., Красавцева Е.А., Лащук В.В. и др. Оценка экологической опасности и возможности переработки хвостов обогащения лопаритовых руд // Экология и промышленность России. 2020. № 12. Т. 24. С. 46–51.
  6. 6. Дампилова Б.В., Дорошкевич С.Г., Смирнова О.К., Федотов П.С. Динамическое экстрагирование элементов из почв техногенных ландшафтов // Геоэкология. 2021. № 3. С. 88–94.
  7. 7. Дампилова Б.В., Федотов П.С., Дженлода Р.Х. и др. Сравнительное изучение методов оценки подвижности форм элементов в загрязненных почвах и техногенных песках в условиях статического и динамического экстрагирования // Журнал аналитической химии. 2017. № 10. Т. 72. С. 944–951.
  8. 8. Дорошкевич С.Г., Смирнова О.К., Дампилова Б.В., Гайдашев В.В. Оценка состояния почв и растительности г. Закаменска (Бурятия): последствия деятельности Джидинского вольфрамо-молибденового комбината // Геоэкология. 2016. № 5. С. 369–383.
  9. 9. Дьяченко А.Н., Иванков С.И., Крайденко Р.И. и др. Технология обогащения лежалых хвостов вольфрамсодержащих песков // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. № 11. Т. 57. С. 245–248.
  10. 10. Зайцева Н.В., Май И.В., Клейн С.В. и др. Научно-методические аспекты и практический опыт формирования доказательной базы причинения вреда здоровью населения в зоне влияния отходов прошлой экономической деятельности // Гигиена и санитария. 2017. № 1. Т. 96. С. 1038–1044.
  11. 11. Иванов Д.В., Валиев В.С., Зиганшин И.И. и др. Структурная взаимосвязь гранулометрического состава, содержания органического вещества и тяжелых металлов в донных отложениях // Российский журнал прикладной экологии. 2020. № 2. С. 23–30.
  12. 12. Клейн С.В., Вековшинина С.А., Балашов С.Ю., Кокоулина А.А. Пространственный анализ в задаче формирования доказательной базы вреда здоровью при воздействии факторов среды обитания // Здоровье населения и среда обитания – ЗНИСО. 2017. № 10. С. 9–13.
  13. 13. Красавцева Е.А. Геоэкологическая оценка влияния отходов обогащения редкометальных руд на окружающую среду (на примере ООО “Ловозерский ГОК”): автореф. дис….канд. техн. наук. М., 2022. 26 с.
  14. 14. Красавцева Е.А., Максимова В.В., Маслобоев В.А. др. Моделирование взаимодействия тонкой фракции хвостов обогащения лопаритовых руд с почвенными водами // Экология и промышленность России. 2021. № 4. Т. 25. С. 28–33.
  15. 15. Крупская Л.Т., Орлов А.М., Голубев Д.А. и др. Оценка экологической опасности накопленных отходов переработки минерального сырья закрытых горных предприятий в Приамурье и Приморье // Горные науки и технологии. 2020. № 3. Т. 5. С. 208–223.
  16. 16. Куликова Е.В., Горбунова Н.С., Санеева Ю.Н. Геохимические особенности поведения ТМ в техногенных ландшафтах // Модели и технологии природообустройства (региональный аспект). 2023. № 1. С. 37–43.
  17. 17. Павлова Л.М. Влияние разных способов отработки золоторудных месторождений на биогеохимическую подвижность химических элементов (на примере месторождений Приамурья) // Проблемы региональной экологии. 2022. № 6. С. 14–20.
  18. 18. Панов А.В., Трапезников А.В., Коржавин А.В. и др. Тяжелые металлы и мышьяк в почвах района размещения промышленных предприятий и атомной электростанции (на примере Белоярской АЭС) // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг ресурсов. 2022. Т. 333. № 7. С. 126–136.
  19. 19. Поляк Ю.М., Шигаева Т.Д., Кудрявцева В.А., Конаков В.Г. Влияние гранулометрического состава донных отложений на подвижность и токсичность тяжелых металлов в прибрежной зоне финского залива Балтийского моря // Вода: химия и экология. 2017. № 1. С. 11–18.
  20. 20. Путилина В.С., Галицкая И.В., Юганова Т.И. Поведение мышьяка в почвах, горных породах и подземных водах. Трансформация, адсорбция / десорбция, миграция. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2011. 249 с.
  21. 21. Радомская В.И., Павлова Л.М. Оценка степени подвижности элементов в техногенных грунтах хвостохранилища Токурской золотоизвлекательной фабрики по результатам модельных экспериментов // Разведка и охрана недр. 2019. № 6. С. 55–63.
  22. 22. Раковская Е.Г., Рудов М.Е., Прохоров А.С. Исследование загрязнения почв тяжелыми металлами // Вестник МАНЭБ. 2020. № 1. Т. 25. С. 13–17.
  23. 23. Рыльникова М.В., Радченко Д.Н., Цупкина М.В., Кирков А.Е. Оценка воздействия техногенных образований из отходов переработки многокомпонентных руд на экосистемы горнопромышленных регионов // Известия Тульского гос. университета. Науки о Земле. 2020. № 3. С. 5–17.
  24. 24. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. п. IV. Почва населенных мест и сельскохозяйственных угодий. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М: ЦЕНТРМАГ, 2021. 736 с.
  25. 25. Смирнова О.К., Плюснин А.М. Джидинский рудный район (проблемы состояния окружающей среды). Улан-Удэ: БНЦ СО РАН, 2013. 181 с.
  26. 26. Цыдыпов В.В., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С. и др. Влияние техногенных песков хвостохранилищ Джидинского вольфрамо-молибденового комбината на содержание мелкодисперсной и субмикронной фракции аэрозоля в атмосфере города Закаменск // Успехи современного естествознания. 2019. № 4. С. 81–86.
  27. 27. Шартова Н.В., Энх-Амгалан С., Малхазова С.М. Здоровье населения урбанизированных территорий республики Бурятия и Монголии // География и природные ресурсы. 2019. № 5. С. 192–196.
  28. 28. Янин Е.П. Особенности распределения химических элементов в различных гранулометрических фракциях атмосферного аэрозоля // Экологическая экспертиза. 2021. № 3. С. 104–117.
  29. 29. Falta T., Limbeck A., Koellensperger G., Hann S. Bioac cessibility of selected trace metals in urban PM2.5 and PM10 samples: a model study // Analytical and Bioan analytical Chemistry. 2008. V. 390. Р. 1149–1157.
  30. 30. Martin R., Dowling K., Pearce D.C. et al. Size-dependent characterisation of historical gold mine wastes to examine human pathways of exposure to arsenic and other potentially toxic elements // Environ. Geochem. Health. 2016. V. 38. N 5. Р. 1097–1114.
  31. 31. Тessier A., Campbell P., Bisson M. Sequental extraction procedure for the speciation of the particulate trace metals // Anal. Chem. 1979. V. 51. Р. 844–851.
  32. 32. Whalley C., Grant A. Assessment of the phase selectivity of the European Community Bureau of Reference (BCR) sequential extraction procedure for metals in sediment // Analytica Chimica Acta. 1994. Т. 291(3). Р. 287–295.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library