Техногенные экосистемы: динамика развития и ресурсный потенциал (на примере хранилищ отходов горнорудного производства в Кемеровской области и Забайкальском крае)

Актуальность диссертационного исследования продиктована необходимостью выявления закономерностей геохимической эволюции техногенных экосистем для определения механизмов воздействия на окружающую среду и изменения ресурсного потенциала. Под техногенной экосистемой в данной работе понимается система, состоящая из сульфидсодержащих отходов обогащения полиметаллических руд и компонентов окружающей природной среды, которые находятся во взаимосвязи и образуют целостность путем обмена веществом и энергией.
В ходе бурного развития добывающей промышленности, с конца XIX века в результате разработки рудных месторождений по всему миру образовались отходы, отличительной чертой которых являются высокие концентрации кислотопродуцирующих сульфидных минералов (до 25 мас. % пирита), сульфидов тяжелых и благородных металлов (до 10 мас. % Cu, Zn, Cd, Pb, Ag, Au) и токсичных элементов (As, Be, Tl). За счёт тонкого измельчения на производстве отходы обладают развитой удельной поверхностью и высокой реакционной способностью. Наиболее актуальны исследования таких объектов для оценки возможности их вторичной переработки как техногенных месторождений, а также при выявлении рисков для окружающей среды. Основные исследования прошлых лет проводили в США, Канаде и Великобритании; они были сосредоточены на описании аномалий в почвах и растениях в районе складированных отходов [Briggs,1972; John, VanLaerhoven, 1972; Blowes et al., 1978], вопросах трансформации складированных отходов горнорудного производства, состава связанных с ними потоков кислого дренажа (Acid Mine Drainage). Вопрос миграции химических элементов из хранилищ отходов горнорудного производства освещается в зарубежной литературе с конца семидесятых годов в работах R. Borman, D. Watson (1976), R. Blair (1980), R. Smith (1980). С конца 80-х – начала 90-х годов. прошлого века получила активное развитие тема математического моделирования для расчета преобразования сульфидного вещества и транспорта химических элементов за пределы хранилищ [Ball & Nordstrom, 1991; Chudnenko et al., 1995].  <...>