О распределении микроэлементов в водах действующих шахт Восточного Донбасса

А.В. Мохов

doi:10.46698/h2232-1234-7742-a

А.В. Мохов Южный научный центр Российской академии наук, Россия, 344006, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41,

DOI: https://doi.org/10.46698/h2232-1234-7742-a

Ключевые слова: действующие шахты, шахтные воды, химический состав, микроэлементы, распространение, закономерности, Восточный Донбасс

Резюме

Статья посвящена выявлению распределения в водах действующих угольных шахт Восточного Донбасса 9 микроэлементов. Актуальность исследований определяется необходимостью обобщения имеющихся данных для обоснования мер по ослаблению вредного влияния шахтных вод на экологическую обстановку, а также возможности использования полученной информации для поисков и разведки рудных объектов. Цель исследований. Совершенствование научных основ прогнозирования химического состава вод угольных шахт и методики поисковых и разведочных работ в регионе. Методы исследований. Условия накопления 9 микроэлементов и их распределения в шахтных водах Восточного Донбасса исследованы общенаучными и статистическими методами. Результаты исследований. Выявлено распределение Pb, Cd, Ni, Co, Mo, V, Zn, Cu, Cr, проведено их сравнение в регионе в целом и отдельных его геолого-промышленных районах. Содержание микроэлементов распределено мозаично на площади. Наиболее насыщены воды НГПР, ШГПР и ГЗГПР, минимально – КГГПР, БКГПР. Повсеместно распространены Pb, Zn, Cu, Mo, Cr, Ni. Ряд элементов (Cd,V) распространен весьма незначительно. Накоплению микроэлементов благоприятствует в общем случае кислотная реакция воды – результат окисления сульфидов массива. Обнаружена как прямая, так и обратная корреляция содержаний отдельных микроэлементов между собой, что отражает возможность совместного поступления их в воду и уход ряда из них отсюда. Имеется специализация ГЗГПР на Zn, Cu, Ni, Co, V; КГГПР на Mo; НГПР на Ni, Cd, Co, Cr. Повышенные содержания ряда микроэлементов тяготеют к участкам интрузий магматических пород и крупным разрывным нарушениям. Сопряженность указывает на вероятность присутствия полиметаллического оруденения. Эти выводы представляют интерес для геоэкологической реабилитации территории и поисков руд. Перспективы обнаружения рудных залежей связаны с участками концентрации магматических тел, а также повышенных содержаний в шахтных и подземных водах рассмотренного комплекса микроэлементов на юге региона.

Литература

Гавришин А.И. Шахтные воды и управление качеством грунтовых вод в Восточном Донбассе. // Геология и геофизика Юга России. – 2020. – Т. 10. No 3. – С. 127–138. DOI: 10.46698/VNC.2020.62.81.008.

Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. М.: Недра, 1981. – 269 с.

Докукин А.В., Докукина Л.С. Возникновение кислотных рудничных вод и борьба с ними. М.-Л.: Углетехиздат, 1950. – 332 с.

Кизильштейн Л.Я. Экогеохимия элементов-примесей в углях. Ростов н/Д: СКНЦ ВШ, 2002. – 296 с.

Кравцов А.И. Геологические условия газоносности угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1968. – 330 с.

Парада С.Г., Давыденко Д.Б., Мохов А.В., Рыбин И.В., Трощенко В.В., Гамбург К.Ю. Металлогенический анализ Донбасса на основе современных геофизических данных. // Труды Южного научного центра РАН. Ростов н/Д: ЮНЦ РАН, – 2022. – С. 78–93.

Мохов А.В. Микроэлементы в водах действующих шахт Восточного Донбасса. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 4. – С. 6–15. DOI: 10.46698/VNC.2024.36.66.002.

Назарова Л.Н. Шахтные воды восточной части Донбасса и некоторые вопросы про-исхождения их химического состава. // Гидрохимические материалы. – 1968. – Т. 47. – С. 99–109.

Посохов Е.В. Общая гидрохимия. Л.: Недра, 1975. – 208 с.

Куликова А.А., Сергеева Ю.А., Овчинникова Т.И., Хабарова Е.И. Формирование шахтных вод и анализ способов их очистки. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. –No 6 – С. 135–145. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-135-145.

Хорошевская В.О. Сравнительная характеристика микроэлементного состава речных вод, дренирующих Донецкий и Кузбасский угольные бассейны. // Международный научно-исследовательский журнал – 2022. – No 5(119). Часть 1. – С. 124–134. DOI: 10.23670/IRJ.2022.119.5.062.

Cao Q., Yang L., Ren W. et al. Spatial distribution of harmful trace elements in Chinese coalfields: an application of WebGIS technology. // Science of the Total Environment. – 2020. – Vol. 755. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.

Cao Q., Yang L., Qian Ya., Chen S. Dissolution of harmful trace elements from coal and the environmental risk to mine water utilization. // Environmental Science and Pollution Research. – 2023. – Vol. 30. No. 3. – pp. 7786–7800. DOI: 10.1007/s11356-022-22530-x.

Dai S., Hower J.C., Finkelman R.B., Graham I.T., French D., Ward C.R. et al. Organic associations of non-mineral elements in coal: A review. // International Journal of Coal Geology. – 2019. – Vol. 185. No. 1. DOI: 10.1016/j.coal.2019.

Finkelman R.B., Plamer C.A., Wang P. Quantification of the modes of occurrence of 42 elements in coal. // International Journal of Coal Geology. – 2018. – Vol. 185. – pp. 138–160. DOI: 10.1016/j.coal.2017.09.005.

Han Z., Zhang F., Yao H. et al. Change of regional water chemistry driven by group coal mining in Changzhi basin, Shanxi, China. // E3S Web of Conferences. – 2019. – Vol. 98. DOI: 10.1051/e3sconf/20199809001.

Kursun I., Terzi M. Distribution of trace elements in coal and coal fly ash and their recovery with mineral processing practices: A review. // Journal of Mining &Environment. – 2018. – Vol. 9. No. 3. – pp. 641–655. DOI: 10.22044/jme.2018.6855.1518.

Rybnikova L.S., Rybnikov P.A. Pit Lake and Drinking Water Intake: Example of Coexistence (Middle Urals, Russia). // Mine Water and the Environment. – 2020. – Vol. 39. – pp. 464–472. DOI: 10.1007/s10230-020-00691-w.

Sun Y., Xiao K., Wang X. et al. Evaluating the distribution and potential ecological risks of heavy metal in coal gangue. // Environmental Science and Pollution Research. – 2020. – Vol. 28. No. 15. – pp. 18604–18615. DOI: 10.1007/s11356-020-11055-w.

Zhu Y., Zheng L., Chen X., ChenY. Speciation Characteristics and Contamination Degree of Trace Elements in Coal Gangue Hill of a Mining Area in Huainan Coalfield, China. // Polish Journal of Environmental Studies. – 2024. – Vol. 33. No. 2. – pp. 1981–1989. DOI: 10.15244/pjoes/174397.