Экологическое состояние Хайдарканского ртутного комбината, промышленные отходы

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 504                                           

Баткенская область расположена в юго-западной части Кыргызской Республики. Большая часть региона гористая, но она также включает в себе богатую сельским хозяйством Ферганскую долину. В советскую эпоху этот богатый полезными ископаемыми регион интенсивно использовалась для производства стратегических металлов, включая ртуть, сурьма и уран, с максимальным производством во время холодной войны. Айдаркенский (Хайдаркенский) ртутный завод (ХРЗ).расположенный в городе Айдаркен Кадамжайского района Баткенской области, остается одним из крупнейших производителей первичной ртути в мире. Производства ртути привело к наследственному загрязнению окружающей среды. Хайдаркенский ртутный завод охватывает около 1417 га.

В настоящее время Хайдарканский ртутный комбинат преобразован в Хайдарканское государственное ртутное акционерное общество (ХГРАО) и ведет добычи монометальных (ртутных) и комплексных (ртутно-сурмянно-флюоритовых) руд только Хайдарканского месторождения. ХГРАО выпускает металлическую ртуть марок Р-1,Р-2; плавиковый шпат концентрат марки ФФ-95 иФФС-95. Перерабатывает ртутно-сурьмянной концентрат как собственного производства так и импортируемый. ХГРАО выпуска металлическую ртуть марок.

В Кадамжайском районе Баткенской области в ближайшее время ожидается сдача в эксплуатацию ОсОО «Чаувай-Кен». Производственная мощность планируется на уровне 25 тыс. т ртутного концентрата до 2033 года. По нашей оценке, объем выделения ртути в окружающую среду прижигании добытого за год в Кыргызстане угля составляет 298,99 кг, в Баткенской области 65,5 кг. При переработке нефти, добытой в Кыргызстане и области, в атмосферу может выделяться ртути: по республике 138 кг, по Баткенской области — 6,05 кг, но загрязнения географически не привязаны к области .

Главным рудным минералом ртутных руд является киноварь — (HgS).Основным рудные минералы-киновар, иногда метациннабарит, ливингстонит. Сырьевой базой для Хайдарканское, Чаувайское и др.

Известно, что ртуть является легко летучим элементом и обнаруживает высокую геохимическую подвижность в различных природных процессах, а также токсичность ртути зависит от вида ее химических соединений. Химическое и биохимическое метилирование ртути приводит к образованию ртутьорганических соединений, которые играют важную роль в цикле ртути в окружающей среде. Содержание ртути (валовое) >001 мг/кг с высоким содержанием гумуса (5-8%) создает благоприятнные условия для устойчивой сорбции и метилирования ртути. Метилированная ртуть характеризуется высокой биоусвояемостью и токсичностью [1, 2].

В песчанниках и корбонатных породах кларк ртути по А. А. Беусу равен 0,074 и 0,45 мг/кг; в осадочных породах по Х. Боуену равен 0,19 м/кг, по А. П. Виноградову 0,083 мг/кг в земной коре [3]. По данным В. В. Ермакова (1991), концентрации ртути в почвах Айдаркена колебались от 0,110 до 24,050 мг/кг [4]. По данным Б. М. Дженбаева, от 0,042 до 34,837 мг/кг сухого вещества. Содержание ртути хвостохранилище в 10 раза больше ПДК, на территории металлургического завода в 14 раза больше, содержание сурьмы в 110 раза, свинца в 2,5 раз больше ПДК. Также установлены высокие концентрации отдельных тяжелых металлов (Pb, Cu, Zn) в районе хвостохранилищ. В целом уровень ртути в растениях превышает МДУ и ПДК, содержание в наземных растениях данной территории превышает ПДК — от 2 до 7,4 раза [5].

Ртуть является одним из самых опасных загрязняющих окружающую среду металлов. Практически во всех странах она входит в «черные списки» химических веществ, подлежащих особому экологическому и гигиеническому контролю [6].

Во всех развитых странах ртуть входит в списке химических веществ, подлежащих особому экологическому гигиеническому контролю, Ртуть вещество 1 класса опасности, особенно вредны ее пары. Ртуть не разлагается, и однажды извлеченная из недр земли навсегда остается в круговороте природы. Она обладает свойством накапливаться в живых организмах, включая человека, оказывая негативное вмешательство на многие жизненно важные биохимические процессы [7].

В результате длительной эксплуатации месторождений ртути и сурьмы накопилось большое количество твердых отходов в виде отвальных пород, шлаков, огарков, шламообразных хвостов обогащение и флотации. Эти отходы содержат сотни тысяч тонн соединений ртути и сурьмы, мышьяк, флюориты, соединений тяжелых металлов и другие токсичные элементы. Установлено, что, в хвостохранилищах Хайдарканского ртутного комбината среднее содержание ртути и других элементов составляет: As — 0,23%; Hg — 0.0046%, Sb — 0.36%. В огарках среднее содержание этих элементов составляет: As — 0,061%; Hg — 0.0017%, Sb — 0.106%. Содержание в отвалах составляет: 0,047%; 0,01%; 0,63% [8].

На территории населенного пункта Чаувай, в апреле месяц 2015 г., по концентрации ртути в почве отобранные пробы превышают установленную ПДК в зависимости от района. Превышение изменяется от 1,1 до 247,95 раз. Максимальные превышение загрязнения наблюдаются в селе Чаувай 520,7 мг/кг и 203,4 мг/кг.

На территории населенного пункта Чаувай, выявлено превышение концентрации ртути относительно ПДК в (0,005 мг/л) и ПДКвр (0,0003 мг/л) в пробах: река Чатмазар-Сай (0,0008 мг/л); река Чаувай-Сай выше села Чаувай (0,0006 мг/л).

В селе Эшме, где в качестве поливной воды используют шахтную воду из рудника ХРК, были отобраны пробы свежей картошки. Результаты анализов показали превышение ПДК ртути в 2-2,5 раза. Необходимо также учесть, что пробы отбирали в середине вегетационного периода. Результаты анализа проб из родников вокруг отвалов Хайдарканского ртутного комбината показали превышение ПДК ртути в воде в 400 раз [9].

Экспериментальная часть

Определение ртути воздухе фотометрическим методом (с кристаллическим фиолетовым). Для определения ртути в воздухе в кювете толщиной 5 мм, использовали данную методику. Определяемый поглотительный раствор (2,5 г кристалического возогнанного йода в 1 л 3% раствора йодистого калия) измерили оптическую плотность исследуемого раствора в сравнении холостой пробы Л=560 нм с спектрофотометром ПЭ-5400 УФ. Интенсивность света на резонансной частоте описывается законом Бугера-Ламберта: содержание ртути рассчитывают по градировочному графику.

Обработка экспериментальных данных проводились на основе следующей формуле:

x = GxV/V i x V 20

где G — количество ртути в пробе, найденное по калибровочной кривой, мг; а — количество лантана, найденное в холостой пробе, мкг; V — общий объем пробы, мл; V 1 — объем пробы, взятый для анализа, мл; V 20 — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л.

Содержание паров ртути в воздухе территории ХРК составляют 0,021 мг/м3, в 2 раза превышают ПДК .

В процессе переработки ртути парообразная ртуть с ветром поступают почву и водоемов. ГК (гуминовые кислоты, гумусовые соли создают благоприятные условия для устойчивой сорбции и образование биологических соединений (метилртути).

Метилированная ртуть характеризуется высокой биоусвояемостью и токсичностью. Исследована сточная вода около территории г. Хайдаркан. Превышение ПДК в 4,0 раза [10].

Для восстановления территории Хайдаркана можно использовать химический метод (демеркуризация) и биологический метод (осаждение зараженных объектов устойчивых многолетных травами).

Выводы

• 1.    Рекомендуется разработать программу работ по рекультивации территории, следовательно, необходимо углубленное исследование для выявления наиболее интенсивно загрязненных участков, определения подходящей концепции и этапов произведения работ и задач экологического восстановления. В целом, рекультивация должна включать меры по устранению или сведению к минимуму путей загрязнения и воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Это может быть достигнуто с помощью различных мер, выключая систему покрытия и отхода вод, и последующую рекультивацию создание зеленого покрова.

• 2.    Осуществленную меры должны предотвращать эрозию и рассеивание вредных веществ ветром или осадками. Кроме того, предпринимаемые меры должны препятствовать свободному доступу местного населения, а также диких и сельскохозяйственных животных к опасным участкам.