GeoeCologiCal assessment of the impaCt of gold extraCtion plants on the Components of the natural environment
Abstract
Relevance. The operation of gold recovery plants (GRP) using cyanide leaching creates a significant technogenic load on the components of the natural environment. The greatest danger comes from toxic emissions into the atmosphere and the long-term impact of tailings ponds, which requires improved methods of geoecological assessment and protective measures. Aim. Comprehensive assessment of the impact of technological processes at the GRP on the environment and the justification of engineering and technical solutions to minimize the negative consequences. Methods. An analytical review and systematization of emission sources, instrumental measurements, a calculation and analytical method for determining the emissions of harmful substances, mathematical modeling of dust formation, and geoecological forecasting of the behavior of technogenic massifs were used. Results. It was established that the main pollutants are hydrogen cyanide (HCN), alkaline aerosols, chlorine, nitrogen oxides, and dust containing heavy metals. A methodology for calculating dust emissions is presented. It is shown that the greatest geoecological risks shift to the post-reclamation period due to the activation of microbiological processes in tailings storage facilities. The need for a transition to thickened tailings and long-term geochemical monitoring is substantiated. A set of environmental protection measures is proposed, including equipment sealing, chemisorption gas purification, and the use of geosynthetic screens. The key findings confirm that ensuring the environmental safety of the processing plant is achievable only through the comprehensive design of protective barriers at all stages of the plant’s life cycle. Research areas such as bioreclamation, digital monitoring, and reducing the salinity of recycled water are identified as promising areas of research.
References
Босиков И.И., Силаев И.В., Кузина А.В., Мишедченко А.А. Комплексный анализ свойств критерия эффективности задачи синтеза технических систем воздухообеспечения на угольных шахтах. // Уголь. – 2025. – № 5. – С. 128–131. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-5-128-131.
Валиев Н.Г., Голик В.И., Лебзин М.С. Инертность влияния стоков Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината на гидросистемы Северного Кавказа. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 1-1. – С. 5–16. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_11_0_5.
Голик В.И. Снижение риска загрязнения экосистем при добыче руд в горных регионах // Экология и промышленность России. – 2025. – Т. 29. – № 9. – С. 36–39. DOI: 10.18412/1816- 0395-2025-9-36-39.
Голик В.И., Лукьянов В.Г., Хашева З.М. Обоснование возможности и целесообразности использования хвостов обогащения руд для изготовления твердеющих смесей. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2015. – Т. 326. № 5. – С. 6–14.
Зиновьева О.М., Колесникова Л.А., Меркулова А.М., Смирнова Н.А. Управление экологическими рисками на горнодобывающих предприятиях. // Уголь. – 2022. – № 3. – С. 76–80. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-3-76-80.
Капанский А.А. Методы решения задач оценки и прогнозирования энергетической эффективности. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. − 2019. − Т. 11. № 2(42). – С. 103–115.
Клюев Р.В. Анализ надежности элементов системы электроснабжения карьеров. // Горные науки и технологии. – 2024. – Т. 9. № 2. – С. 183–194. DOI: 10.17073/2500-0632-2024-03-254.
Клюев Р.В., Заалишвили В.Б., Музаев И.Д., Гаврилова А.А. Режим работы в бассейне выдержки Билибинской атомной электростанции при реализации различных неблагоприятных сценариев. // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. № 1. – С. 194–207. DOI: 10.46698/VNC.2025.80.31.016.
Конгар-Сюрюн Ч.Б. Влияние шахтной воды на прочностные характеристики искусственного массива, созданного на основе техногенных отходов. // Уголь. – 2024. – № 12. – С. 75–78. DOI: 10.18796/0041-5790-2024-12-75-78.
Куликова Е.Ю., Баловцев С.В., Скопинцева О.В. Геоэкологический мониторинг при ведении горных работ. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2024. – Т. 16. № 2. – С. 580–588. DOI: 10.21177/1998-4502-2024-16-2-580-588.
Маковозова З.Э., Соколов А.А., Фоменко В.А., Сарбаева М.Т. Влияние гидрогеологических особенностей Унальского хвостохранилища на загрязнение экосистемы тяжелыми металлами. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 6. – С. 126–138. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_6_0_126.
Панфилова Т.А., Кукарцев В.В., Худякова Е.В., Степанцевич М.Н., Красовская Л.В. Геофизическая оценка эффективности цеолитсодержащих барьеров для защиты вод от загрязнения на горнопромышленных территориях. // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. № 3. – С. 211–225. DOI: 10.46698/VNC.2025.44.49.001.
Парада С.Г. Геолого-экономическая оценка золотоносных руд черносланцевого типа на примере Малка-Муштинского рудного узла (Кабардино-Балкарская республика). // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. № 4. – С. 142–151. DOI: 10.46698/VNC.2024.92.56.012.
Скопинцева О.В., Пернебек Б.П., Федоткин И.О. Повышение эффективности пылеподавления тонкодисперсных фракций в пылевом аэрозоле цехов углеподготовки. // Безопасность труда в промышленности. – 2025. – № 12. – С. 61–66. DOI: 10.24000/0409-2961-2025-12-61-66.
Фоменко В.А., Лолаев А.Б., Соколов А.А., Кузь О.В., Плахотин Д.А. Отдельные результаты геоэкологического мониторинга рельефа поверхности Унальского хвостохранилища. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 8. – С. 38–50. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_8_0_38.
Храпай Е.С., Колесников С.И., Кузина А.А. Оценка загрязнения почвы тяжелыми металлами в зоне влияния хвостохранилища Урупского горно-обогатительного комбината с использованием широкого спектра экологических индексов. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2025. – Т. 17. № 1. – С. 338–349. DOI: 10.21177/1998-4502-2025-17-1-338-349.
Шабанов М.В., Маричев М.С., Манджиева С.С., Соколов А.А. Формирование хемоземов в условиях длительного воздействия аэропромышленных выбросов горно-металлургического комбината. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2023. – Т. 15. № 3. – С. 727–740. DOI: 10.21177/1998-4502-2023-15-3-727-740.
Banerjee B.P., Raval S., Maslin T.J., Timms W. Development of a UAV-mounted system for remotely collecting mine water samples. // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. – 2020. – No. 34(6). – pp. 385 – 396. DOI: 10.1080/17480930.2018.1549526.
Kongar-Syuryun C., Babyr N., Klyuev R., Khayrutdinov M., Zaalishvili V., Agafonov V. Model for assessing efficiency of processing geo-resources, providing full cycle for development-case study in Russia. // Resources. – 2025. – No. 14(3). – Art. No. 51. DOI: 10.3390/resources14030051.
Malyukova L.S., Martyushev N.V., Tynchenko V.V., Kondratiev V.V., Bukhtoyarov V.V., Konyukhov V.Yu., Bashmur K.A., Panfilova T.A., Brigida V.S. Circular mining wastes management for sustainable production of camellia sinensis (L.) o. kuntze. // Sustainability. – 2023. – Vol. 15. No. 15. – Art. No. 11671. DOI: 10.3390/su151511671.
Nguyen Q., Kitchener R., Bradshaw C. Investigation, monitoring and management of downstream groundwater in the tailings storage facilities of Nui Phao mine, Vietna. // WIT Transactions on Ecology and the Environment. – 2019. – No. 231. – pp. 35–45. DOI: 10.2495/WM180041.
Offenberg I., Ilias N. Geoecological monitoring in extraction process of soluble minerals from underground deposits. // International Multidisciplinary Scientific Geoconference Surveying Geology and Mining Ecology Management Sgem. – 2019. – Vol. 19(5.2). DOI: 10.5593/sgem2019/5.2/S20.050.
Pochechun V.A., Semyachkov A.I. Practical application of groundwater regime monitoring at middle Ural deposits the practice of application of the results of regulatory observations for groundwater at the fields of the middle Urals. // Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. – 2024. – Part F3514. – pp. 171 – 181. DOI: 10.1007/978-3-031-64423-8_15.
Tuomela A., Ronkanen A.-K., Rossi P.M., Rauhala A., Haapasalo H., Kujala K. Using geomembrane liners to reduce seepage through the base of tailings ponds – a review and a framework for design guideline. // Geosciences (Switzerland). – 2021. – No. 11(2). – pp. 1–23. DOI: 10.3390/geosciences11020093.
Wang Y., Zhang N., Chen, X. A short-term residential load forecasting model based on lstm recurrent neural network considering weather features. // Energies. – 2021. – Vol. 14. – Art. No. 2737. DOI: 10.3390/en14102737.
English
Русский
