Значительную долю антропогенного поступления в биосферу тяжелых металлов вносят рудничные воды при горнорудном производстве.
Так, одним из основных источников загрязнения поверхностных вод в районе Джидинского вольфрамо-молибденового месторождения являются рудничные воды штольни Западная.
По своим физико-химическим характеристикам они относятся к классу сульфатных, характеризуются высокой минерализацией, довольно низким значением рН и большим содержанием взвешенных веществ. По тяжелым металлам превышение предельно-допустимых значений (для объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования) [1] составляет: по Fe – в 210,4 раза, по Cu – в 27, по Ni – в 22,3, по Zn – в 33,1, по Cd – в 958 , по Pb – в 56,2, по W – в 11 раз.
Для исследования возможности очистки шахтных вод природными сорбентами были проведены эксперименты на пробах рудничных вод штольни Западная с использованием горных пород и минералов местных месторождений – цеолитовых туфов месторождений Холинское (Забайкалье), Мухор-Тала и Бада (Бурятия), а также вулканического туфа месторождения Хурай-Цакир, образцов известняка и кальцита месторождения Зун-Нарын (Бурятия, Закаменского района).
Эксперименты, которые проводились в полевых и лабораторных условиях[2], показали, что данные природные минералы в различной степени извлекают тяжелые металлы. Среди последних наблюдается следующий порядок сорбционных способностей к элементам по степени извлечения их сорбентами:
|
Цеолитовый туф Холинского месторождения |
Pb > Cu > Zn > W > Cd > Ni > Fe |
|
Цеолитовый туф месторождения Мухор-Тала |
Pb >> Fe > Cu > Zn > W ≈ Co ≈ Ni ≈ Cd |
|
Туф вулкана Хурай-Цакир |
Pb >> Cu > Cd ≈ Fe ≈ Zn > Ni ≈ Co ≈ W |
|
Известняк месторождения Зун-Нарын |
Pb >> Cu > Zn ≈ Co ≈ W ≈ Ni ≈ Cd |
|
Кальцит месторождения Зун-Нарын |
Pb > Fe > Cu. |
Данные последовательности показывают, что все исследуемые виды природных сорбентов обладают высокой степенью извлечения по свинцу. Наиболее эффективным из них является цеолитовый туф Холинского месторождения. Степень извлечения этим сорбентом свинца достигает 91 %, меди – 75 %, цинка, кадмия и вольфрама – выше 50 %, других химических элементов – до 10 %. Другие сорбенты также показали хорошие сорбционные свойства. Степень извлечения свинца известняком и хурай-цакирским туфом составляет соответственно 90,65 и 88,41 %, меди – 49 и 26,33 %, кобальта – 35,18 и 11,68 % и никеля – 34,01 и 11,3 %.
Таким образом, можно сделать вывод о возможности применения сорбентов месторождений Забайкалья и Бурятии для очистки рудничных вод.