Как уменьшить негативное влияние хвостов собственными силами

Отметим, премия Главы РСО – Алания в области науки и техники для учащихся общеобразовательных школ, молодых ученых и специалистов вручается ежегодно с 2010 года. Премия является средством поощрения за научные исследования, вносящие значительный вклад в развитие естественных и технических наук, за разработку и освоение передовой техники, материалов и технологий нового поколения, обеспечивающих повышение темпов и эффективности развития экономики.

Мы обратились к одному из членов авторской группы Ольге Бурдзиевой с просьбой рассказать о цели и задачах данного проекта, его пользе для населения Северной Осетии, возможном практическом применении. 

- Ольга Германовна, какова цель вашего проекта? 

- Масштабы негативного влияния хозяйственной деятельности человека в горнопромышленных районах добычи полезных ископаемых в регионах Северного Кавказа значительно превосходят по размерам последствия протекающих природных геологических и геохимических процессов. Влияние горного производства многократно усиливается в специфических условиях горных регионов Кавказа. Проблемы защиты окружающей среды от многоплановых факторов воздействия горного производства давно приобрели глобальный характер. 

Цель проекта – разработка рекомендаций по оптимизации недропользования в горнопромышленном комплексе РСО – Алания на основе анализа эколого – географических закономерностей техногенной трансформации геологической среды и особенностей развития техногенеза с учетом изменения техногенной нагрузки во времени.  

- Ваша совместная работа носит название «Трансформация природной среды горного региона под влиянием горнодобывающей деятельности». Какова ее актуальность и значимость?  

- Мы изучали влияние отходов горнопромышленной деятельности человека на состояние окружающей среды и здоровье населения республики и города Владикавказа. В так называемых отвалах содержится большое количество тяжелых металлов, которые негативно влияют на все сферы земли и, что главное, на здоровье человека. Срок давности существования отвалов только усиливает степень влияния. Как показывают данные, полученные в результате научных наблюдений, качество природной среды в Северной Осетии продолжает ухудшаться, и этот факт обуславливает необходимость активного поиска путей и методов преодоления отрицательных последствий вмешательства человека в функционирование природных систем, включая эколого – геологические системы. В связи с этим крайне актуальна разработка и реализация экологически сбалансированного подхода к освоению минеральных ресурсов региона.  

На основе геолого – экологических данных впервые составлена «карта экологического состояния геологической среды Унальского участка» и «карта экологического состояния геологической среды г. Владикавказа» с выделением из них ареалов с различной степенью экологической напряженности.  

За период с 2000 по 2015 годы выявлена тенденция изменения техногенно – нарушенных земель под объектами горнодобывающего комплекса. Впервые установлена взаимосвязь заболеваемости онкологией с распределением тяжелых металлов и их солей, обусловленных направлением преобладающих воздушных потоков или «Розой ветров» на территории города Владикавказа. 

- Вам удалось провести детальный анализ числа заболеваемости в зависимости от разных факторов. Расскажите подробнее. 

- Использование ГИС – технологий позволило провести детальный анализ числа заболеваемости в зависимости от пола, удаления от источников загрязнения, возрастной группы и локализации болезни. Также нами учитывалась роза ветров для исследования влияния воздушных потоков на распространение загрязняющих веществ и их возможное влияние на онкозаболеваемость населения. По общепринятой методике поликлинического территориального районирования по границам обслуживания поликлиник были получены значения заболеваемости за разные годы, а также среднее значение за несколько лет, которое и было вынесено на карту. Следует отметить, что из данной карты можно сделать вывод о взаимосвязи воздушных потоков, загрязненности территории и онкозаболеваемости населения. 

- Как ваша работа может помочь на практике, ведь поднята очень серьезная проблема и помимо ее констатации хотелось бы увидеть пути решения. 

- Нами разработана практическая технология утилизации хвостов передела руд, их активацией в дезинтеграторах, как радикального способа восстановления, утраченного под техногенным воздействием, исходного состояния окружающей среды. Также выстроена концепция комплексного геоэкологического мониторинга горнопромышленных объектов, как нормативно – методическая основа управления состоянием природно – технических систем, позволяющих контролировать геоэкологическую ситуацию территории и минимизировать экологические и технические риски при освоении металлических руд РСО – Алания. 

 - Сейчас очень важна коммерческая привлекательность проекта. Как с этим дело обстоит у вас?  

- Внедрение результатов работы, защищенных патентами, обеспечит рыночную привлекательность переработки хвостов, позволяя значительно увеличить выход ценных металлов. Экологическая эффективность утилизации уменьшит ущерб, при глубокой переработке даст дополнительную прибыль, в том числе, за счет дешевого сырья для строительной индустрии. Важным ее компонентом является реальное уменьшение техногенной нагрузки на окружающую среду, выраженное в сохранении здоровья населения и повышении качества жизни. Это обеспечит снижение социально – экономической напряженности общества. 

 - Если бы проект получил одобрение, каковы были бы конкретные шаги для решения проблемы?  

- Для внедрения в промышленность на первом этапе необходимо создание рабочей группы с включением авторов, ведущих ученых и специалистов производства, а также медиков и биологов, работающих в указанной области. Это позволит провести полноценные испытания разработанного подхода и по мере необходимости устранить выявленные в процессе анализа возможные недочеты рабочего цикла, что обусловит обоснованность подготовки разработанного подхода непосредственно к промышленному внедрению.  

На втором этапе с целью перехода от лабораторных испытаний к натурным необходимо приобретение дезинтегратора промышленного образца ( например, производительностью 20 тонн в час). Стоимость оборудования будет многократно превышена стоимостью получаемых из хвостов металлов. Экологический эффект будет еще более значителен. Одним из первых шагов, на наш взгляд, целесообразно приобретение анализатора химического состава Olimpus VANTA стоимостью около 2 500 000 рублей, позволяющего оперативно и с высокой точностью контролировать уровень загрязнения и реабилитации содержимого хвостов. 

Состояние природной среды определяется количеством хранящихся отходов, поэтому радикальным решением проблемы может быть только утилизация запасов хвостохранилищ, которая возможна только при извлечении из металлов до уровня ПДК. Дезинтеграторная подготовка хвостов обеспечивает в одно и тоже время два условия утилизации минеральных частиц: раскрытие активности крупных частиц и повышение активности мелких. Особенность комбинированной активации заключается в том, что порция анолита подается в рабочий орган дезинтегратора, где извлечение металлов в раствор происходит одновременно с разрушением кристаллов, а выщелачивающий раствор интенсивно запрессовывается в образующиеся трещины от деформации частиц. 

Утилизация хвостов обогащения и металлургии возможна после извлечения из них металлов до уровня ПДК технологиями с выщелачиванием при повышении их активности разновременной или совмещенной во времени подготовкой в дезинтеграторах.  

Экологическая эффективность утилизации хвостов обогащения и металлургии складывается из снижения величины ущерба от хранения хвостов, стоимости полученных при переработке металлов, сырья для строительной индустрии и попутной товарной продукции, а также сохранения социума и биоты в регионе.

Тамара Бунтури