Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Окружающая среда и отходы минерального производства, цели, задачи и методы исследований 7
1.1.. Окружающая среда и минеральные отходы 7
1.2 Утилизация металлосодержащих хвостов переработки15
1.3. Извлечение металлов из хвостов переработки 19
1.4. Цели, задачи и методика исследований 29
Глава 2. Исследование природоохранных аспектов утилизации металло содержащих отходов 37
2.1 .Методика исследования 37
2.2. Исследование природного выщелачивания металлов 42
2.3.Исследование параметров выщелачивания металлов реагентами 49
2.4.Исследование процессов активации хвостов в дезинтеграторе 56
Выводы по главе 2 65
Глава 3. Закономерности природоохранных технологий утилизации металлосодержащих отходов 66
3.1. Механизм поражения окружающей среды 66
3.2. Закономерности управляемого выщелачивания металлов 79
3.3. Закономерности выщелачивания хвостов в дезинтеграторах 85
ЗАМодель загрязнения окружающей среды 91
Выводы по главе 3 92
Глава 4. Экологическая эффективность технологий выщелачи вания металлов из хвостов 96
4.1 . Техногенные месторождения металло содержащих хвостов 96
4.2.Экологический ущерб от хранения металлосодержащих хвостов 99
4.3. Технологии извлечения металлов из хвостов 105
4.4.Экономическая эффективность утилизации хвостов 114
Выводы по главе 4 125
Заключение 126
Литература 128
- Окружающая среда и минеральные отходы
- Исследование природного выщелачивания металлов
- Закономерности управляемого выщелачивания металлов
- Техногенные месторождения металло содержащих хвостов
Введение к работе
Актуальность работы. Технологии добычи и переработки металлосодер-жащих минералов характеризуются нанесением многопланового и не в полной мере оцениваемого ущерба окружающей среде при хранении хвостов добычи и переработки минералов. Хвосты не могут быть утилизированы без извлечения из них металлов и сернистых соединений, что затрудняется недостаточной эффективностью технологий вторичной переработіш. В хранилищах хвостов протекают синергетические процессы, продукты которых поражают экосистемы окружающей среды. Известные технологии кучного выщелачивания отличаются продолжительностью процесса. Ускорить время извлечения металлов и тем самым сократить время миграции вредных элементов в экосистемы позволяет активация хвостов. Поэтому активизация процессов извлечения целевых ингредиентов из хвостов является актуальной научной задачей охраны окружающей среды.
Диссертационная работа излагает технические решения по уменьшению потока химических загрязнений в экосистемы окружающей среды путем повышения излечения металлов и сернистых соединений из отходов переделов, что имеет важное экологическое значение.
Цель работы - повышение экологической безопасности промышленных регионов за счет сокращения объемов складируемых хвостов переработки при вовлечении их в производство после извлечения вредных ингредиентов.
Идея работы заключается в использовании комбинированной активации хвостов для извлечения из них металлов с уменьшением загрязнения окружающей среды.
Методы исследований - системный анализ теории и практики глубокой переработіш сырья, установление зависимостей между технологическими, экологическими и экономическими параметрами переработки, математическое моде- лирование процессов и технико-экономические расчеты с оценкой технологических решений.
Научные положения, защищаемые в работе;
Хранилища металлосодержащих хвостов, складируемых на земной поверхности в местах добычи и переработки сырья, являются реакторами синергетических процессов, продукты которых играют приоритетную роль в загрязнении окружающей среды региона.
Извлечение из хвостов до 90% металлов в течение нескольких часов обеспечивается при переработке хвостов комбинированными методами механо - и электрохимической активации.
3. Обобщающим критерием эколого-экономической оценки вторичного мине рально-сырьевого потенциала является прирост дохода, определяемый снижением величины ущерба от хранения хвостов и стоимостью полученных при переработ ке металлов, строительного сырья и товарной продукции.
Научная новизна работы: 1.Обоснована экологическая целесообразность использования природоохранных технологий переработки металлосодержащих хвостов.
2.Предложена модель математического программирования с оптимизируемыми переменными в виде оборудования комплексов, режимов переработки хвостов и ограничениями в форме экологических требований к продуктам переработки. 3.По лучены количественные характеристики эффекта природо - и ресурсосбережения за счет переработки металлосодержащих хвостов по критерию минимума расходов на переработку и максимума снижения ущерба окружающей среде. 4.Предложена математическая модель оптимизации технологии переработки металлосодержащих хвостов, которая сводится к решению группы уравнений с применением структурно-функциональной схемы.
5.Предложена принципиальная технологическая схема переработки металлосодержащих хвостов, отличающаяся активацией хвостов в дезинтеграторах.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается представительностью статистических данных, сходимостью результатов исследований с результатами опытно-промышленных работ при надежности не менее 90 % и реализацией разработок на практике.
Научное значение работы состоит в раскрытии взаимосвязей, в совокупности определяющих экологическую эффективность природоохранных технологий переработки металлосодержащих хвостов.
Практическое значение работы состоит в освоении технологий активации в аппаратах, позволяющих радикально снизить ущерб окружающей среде и затраты на содержание хранилищ хвостов.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при проектировании технологий разработки месторождений Садонского СЦК, Целинного горно-химического комбината и ОАО «Норильский комбинат». Уста-новленные закономерности и разработанные технологии внедрены в учебный процесс и используются при изучении дисциплин «Проектирование рудников», «Горное дело и окружающая среда», « Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых», «Металлургические процессы» и «Обогащение полезных ископаемых».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на НТС Садонского СЦК (п. Мизур, 2001г.), Тырныаузского ВМК (г. Тырныауз, 2002г.), НТС института "Кавказцветметпроект" (г. Владикавказ, 2002г.), Северо-Кавказском отделении МАНЭБ (г. Владикавказ, 2003г.), и НТС ТОО СТК (г. Степногорск, 2003 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 работах.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 138 с. машинописного текста, содержит 31 рис., 38 табл. и список литературы из 122 наименований.
Окружающая среда и минеральные отходы
Окружающая среда и минеральные отходы Несмотря на реализацию природоохранных мероприятий, противоречия в сфере «человек- природа- ресурсы на рубеже тысячелетий обострились». В обеспечении экологической безопасности акцентируется направление снижения опасности отходов, но реального уменьшения опасности не происходит.
Считается общепризнанным, что для устойчивости биосферных процессов необходимо управлять технологическими объектами, в том числе путем утилизации отходов минерального производства. Поэтому приоритетным направлением исследований является формирование системы управления состоянием окружающей среды.
Актуальность проблемы охраны окружающей среды связана с ухудшением ее состояния в результате загрязнения отходами. Минеральные отходы загрязняют земную поверхность солями и металлами. Снос и рассеивание загрязняющих веществ сопровождаются многоплановой деградацией экосистем.
Предметом экологических исследований стали хвостохранилища обогатительных и металлургических предприятий. Количество отходов здесь достигает 99 % от объема извлекаемой из недр массы. В отвалах хвостов с кремнистой основой (кварциты, песок и др.) генерируются сульфиды и свободная серная кислота, а также создаются условия для переноса токсичных металлов, например, свинец, цинк, медь.
Вовлечение отходов в производство является единственным инструментом ресурсосбережения, охраны недр, рационального землепользования и защиты окружающей среды. В России имеет перспективы извлечение металлов из отходов с субмикроскопическими формами взаимосвязи рудных и породных компонентов. Суммарная ценность полезных компонентов в техногенных месторождениях со поставима со стоимостью минерального сырья в недрах и более чем в 4 раза превышает цену разведанных запасов.
До середины 20 века отходы не рассматривались как глобальная угроза окружающей среде. С ростом добычи полезных ископаемых количество отходов стало увеличиваться быстрее, чем выход продукции, так как уменьшалось содержание полезных компонентов в рудах и выход отвальных и вскрышных пород. Общее количество добываемого в мире минерального сырья оценивается приблизительно в 100 млрд. тонн в год и растет с периодом удвоения в 10-12 лет.
Повторно используется не более 10 % отходов. Под отвалы отходов на каждые 1000 т сырья отводится 0,1 га площади нередко плодородной земли [41]. Природа не справляется с возрастающим количеством отходов, что приводит к необратимым явлениям в среде обитания.
Отходы угольной отрасли, металлургии, горной химии, промышленности стройматериалов и ядерной энергетике классифицируются по фазовому составу и производственным циклам (табл.1 Л).
Складирование отходов добычи и переработки минерального сырья связано с распылением, окислением и вымыванием химических ингредиентов, а также отторжением из сельскохозяйственного оборота и омертвлением земли. Отходы горного производства формируют техногенные месторождения, из которых извлекают некоторые полезные компоненты. Например, из нефелиновых хвостов получают алюминий, галлий, поташ, соду, цемент. В промышленных масштабах используют отвалы железорудных месторождений и хвостов магнитного обогащения (табл.1.2).
Сформировавшиеся естественным путем месторождения являются звеньями природных экосистем. За длительные периоды геологического времени в соответствии с ходом природно-исторических процессов создаются естественным образом регулируемые системы взаимоотношений живой и неживой природы.
Вовлечение в оборот огромных масс минералов приводит к резкому смещению равновесия во всех звеньях геохимических циклов. Попав на поверхность, химические вещества в составе минералов дают начало новым геохимическим потокам, непривычным для природных экосистем. В большинстве случаев смещение обычного хода природных процессов является необратимым. В связи с этим горнорудные комплексы являются мощными очагами воздействия на биосферу.
Экологическое прогнозирование затрудняется резким дефицитом материалов, систематизирующих минер ало го-геохимические данные не столько по ведущим рудным компонентам, сколько по ассоциациям вредных элементов, не играющих роли в экономике, но определяющих экологическую опасность его разработки.
Анализ работ двух последних десятилетий позволяет выделить наиболее важные типы геохимических аномалий: -природные - возле рудоносных зои; -природные и техногенные, - на участках проведения горных работ; -техногенные - в местах хранения отходов обогатительных фабрик.
В результате эолового разноса минеральной пыли металлы накапливаются в верхних почвенных горизонтах. Повышенные количества металлов отмечены и в почвах полосы леса шириной 10-15 м, прилегающей к дорогам.
Металлы, поступающие в результате эолового разноса из хвостохранилищ, в верхнем почвенном горизонте переходят в ряд новых соединений, в том числе органических.
Исследование природного выщелачивания металлов
Квадратичная модель для трехкомпонентной системы требует 6 компонентов, такая решетка содержит 6 композиционных точек. Уравнение регрессии для нее: У= РіХ, + р2Х2+ р3Хз+Рі ХіХ2+р13Х1Х3+р2і3ХІХз- (2.2)
При определении оптимального состава шихты хвостов для Мизурской фабрики матрица планирования предусматривает получение квадратичной модели для трехкомпонентной смеси. Компоненты смеси ХІ: X, - хвосты Садонского месторождения ; Хг - хвосты Згидского месторождения ; Х3 - хвосты Архонского месторождения.
По результатам реализации матрицы вычисляют коэффициенты уравнения регрессии-и получают квадратичную модель,
Полученное уравнение проверяется на адекватность по критерию Фишера Fp и FTa6. Если Fp Fra6 , уравнение молено считать адекватным, а коэффициенты уравнения значимыми.
Отклонения между экспериментальными и расчетными значениями выходного параметра не должны превышать ошибки эксперимента.
Для исследований на каждом из хвостохранилищ из 10 мест по площади отбираются пробы весом по 1000 кг, перемешиваются и квартуются [128].
Макроскопическим изучением хвостов обогащения установлено соотношение компонентов: крупнозернистые граниты - 40%; порфириты - 30%; песчаники - 20%; жильный материал - 8%; рудные минералы - 2%. Микроскопическим анализом определено содержание основных металлов: пирит -1.4%; сфалерит — 0.6%; галенит - 0.06%; халькопирит -0.05%.
Элементный состав хвостов: 1,1% цинка, 0,6% свинца, 1,1% меди, 20,6% железа, 1,4 % оксида кальция, 1,9% оксида алюминия, 43% диоксида кремния, 6,1% серы, 17,1% углерода, следы кадмия, 1,2 г/т золота, 240 г/т серебра.
Эксперимент проводится при температуре 18-20С, давлении 760 мм рт. ст. От измельченных проб отобрано по 10 кг, которые были помещены в 5 полиэтиленовых колонн диаметром 100 мм, высотой 1,2 м. Колонны закреплены в станке вертикально, над ними помещены сосуды с растворами. С помощью сифонов из резиновых трубок растворы выводились к приемному концу колонн. Скорость фильтрации растворов поддерживалась с помощью зажимов на уровне 1,5-2 дм3/ч. Каждые 10 дм3 раствора, вышедшего из колонны, отстаивались в течение 2-3 часов и опробовались. Через колонну пропускалось 50 дм3 раствора. При изменении состава выщелачивающего раствора хвостовая масса в колоннах заменялась. Выщелачивание заканчивалось по окончанию выхода раствора из колонн.
Твердый остаток промывали до рН=7Д высушивали, взвешивали, определяли содержание металлов и извлечение по твердым остаткам. Для определения концентраций металлов использован титрометрический метод.. Для определения содержания свинца использован фотометрический хроматный метод. Для упрощения исследуется извлечение только двух основных металлов: свинца и цинка.
Комбинированна;! активация заключается в том, что выщелачивающий реагент подается в рабочий орган дезинтегратора одновременно с хвостовой массой. Извлечение металлов в раствор происходит одновременно с разрушением кристаллов, причем выщелачивающий раствор интенсивно запрессовывается в образующиеся от деформации частиц трещины [65].
Исследование параметров выщелачивания металлов водой При окислении сульфидных минералов вода является растворителем сульфатов, очищает реакционную поверхность у минералов группы пирита, и служит окислителем при реакции окисления [120].
На окисление сульфидов в сульфаты расходуется кислорода (г) на 1г свинца -0,31, цинка - 0,98, железа - 1,14. Теоретическая растворимость кислорода воздуха в воде при t=19 С и давлении 760 мм рт. ст. - 3,1 мг/дм3. Максимальное количество кислорода, которое может поступить с 50 дм3 воды - 455 мг. В 10 кг исследуемых хвостов содержится около 450 г пирита, при его окислении по реакции: FeS2 + 3.502 + Н20 = FeS04 + H2S04 (2.3) образуется 367,5 г серной кислоты. На реакцию с карбонатами израсходуется: СаСОз + H2S04 = CaS04 + H20 + C02 (2.4) 225,4 г кислоты. Для поддержания кислотности воды и др. процессов останется 142,1 г или 2,8 г/дм3.
Для поддержания кислотности раствора на уровне рН=4 необходимо 0,13 г/дм3 серной кислоты. При окислении 1 г пирита образуется 1,63 г серной кислоты. При взаимодействии с карбонатами 1 молекула кислоты реагирует с одной молекулой карбоната или 0,98 г с 1 г. Для развития окислительных процессов необходимо соблюдение неравенства FeS2 СаС03, что является причиной активного природного выщелачивания в конкретных условиях.
Опыт 1. Выщелачивание металлов из хвостов Мизурской обогатительной фабрики водой (рН=б54). Через каждую из 5 колонн, в которой находилось 10 кг хвостов, содержащих 20 г свинца, 30 г цинка, 270 г карбонатов, 150 г пирита, пропущено 50 дм воды со скоростью 1.5 дм в час.
Среднее содержание свинца по пяти циклам (табл.2.2) составило 5,8 мг/дм , цинка - 15,9 мг/дм" (рис.2.1). После выщелачивания пробы в каждой колонне в среднем получено 0,292 г свинца и 0,797 г циика. Остаток после выщелачивания 896,0 г, содержание свинца 18,6 г и цинка 27,1 г, что соответствует извлечению по твердым остаткам по свинцу 7,0%, цинку -9,7%.
Опыт 2. Выщелачивание металлов из хвостов завода «Электроцинк» водой из городского водопровода (рН—6,4). Через каждую из 5 колонн, в которой нахо дилось 10 кг хвостов, содержащих 6 г свинца, 11 г цинка пропущено 50 дм3 воды со скоростью 1.5 дм3 в час. Среднее содержание свинца по 5 циклам (табл.2.3) составило 3,75 мг/дмл, цинка - 10,5 мг/дм3 (рис.2.1). После выщелачивания пробы в каждой колонне в среднем получено 0,188 г свинца и 0,525 г цинка. Остаток после выщелачивания 987,0 г, содержание свинца 5,6 г и цинка 10,3 г, что соответствует извлечению по твердым остаткам по свинцу 5,9 %, цинку -6,8 %.
Опыт 3. Выщелачивание хвостов обогащения стоками штольни «Мизур-ская»: рН=7,0, содержание свинца 4 мг/дм3, цинка 3,0 мг/дм3 (табл.2.4).
Закономерности управляемого выщелачивания металлов
При защите окружающей среды путем утилизации отходов после выщелачивания из них металлов актуальной проблемой становится разделение минеральных компонентов. Перед выщелачиванием минералы измельчают до крупности 0? 1-0,2 мм, что не всегда обеспечивает их вскрытие. Поэтому выщелачивание без активации неэффективно. В сочетании с сорбцией и с экстракционным извлечением металлов выщелачивание делает обогащение металлосодержащих хвостов экономически привлекательным, что составляет основу природоохранного управления минеральными отходами.
Выщелачиваемые хвосты контактируют с раствором или при перемешивании вместе с растворителем и просачиванием сквозь частицы крупностью - 0,2 мм или при фильтрации сквозь слой материала в кучах, отвалах, штабелях, чанах. Выщелачивание эффективно, если минерал разрушается со скоростью [9]: Vd = (d3-(d-21)3)/d, (3.11) где Vd - скорость разрушения минералов; d- диаметр шарообразной частицы; 1- глубина проработки раствором.
Уменьшение размеров частицы повышает степень раскрытия и увеличивает поверхность контакта металлов с раствором, но скорость просачивания жидкости при этом уменьшается. Скорость выщелачивания зависит от состава отходов и реагентов, побочных эффектов реакций перевода компонентов в растворимое состояние и интенсивности активации [39].
Известны способы механической активации без применения реагентов и с применением реагентов. В первом случае в процессе участвует только твердое вещество, а во втором - еще и реагент, взаимодействующий с веществом, переводя его в растворимое состояние в рабочем органе дезинтегратора.
Механическая активация интенсифицирует не только химическое, но и бактериальное выщелачивание. Так, активация оловянного концентрата с высоким содержанием мышьяка, который удаляется методом бактериального растворения, на порядок увеличивает массу металла, переходящего в раствор. Дисперсность активированного материала не является определяющим фактором: продукт 5-минутного активации в планетарной мельнице, имеющий удельную поверхность менее 2 м2/т выделил более 78% мышьяка, в то же время продукт 15-минутного измельчения в шаровой мельнице со свободной поверхностью 8,63 м2/т выделил только 75% металла. Активация повышает степень извлечения металлов, вовлекая в передел хвосты обогащения и металлургии, что улучшает состояние окружающей среды [36].
Механоактивация используется для переработки пиритов с извлечением серы для приготовления серной кислоты. В шаровых и планетарных мельницах пирит активируют в 20% растворе Na ОН. После двухнедельной выдержки получают до 60% магнетита, а из раствора осаждают 40% содержащейся в исходном продукте серы [10].
Для доступа реагента к компоненту необходимо иметь обнаженную поверхность или трещину.
При выщелачивании важна роль массопереноса, который происходит одновременно путем диффузии и конвекции. Конвективный перенос происходит вследствие перемещения частиц вещества. Условием его осуществления является градиент концентрации веществ. Под переносом вещества понимается транспортирование вещества с поверхности фаз в объем жидкой фазы или его осаждение на поверхности твердого. Через площадку S в соответствии с первым законом Фика в единицу времени диффундирует количество вещества: dm / dt =-kj S d С/dx, (3.12) где x - координата изменения концентрации; m - масса контролируемого компонента; kd коэффициент диффузии; С - концентрация компонента.
В очень тонком слое, прилегающем к твердой фазе, жидкость передвигается с очень малой скоростью и перенос вещества происходит молекулярной диффузией. Связь верхних слоев растворяемого вещества с внутренними слоями ослаблена, поэтому под влиянием турбулентного потока частицы отделяются и повышают концентрацию вещества в пограничном слое.
С переходом процесса в слои, где турбулентность преобладает, концентрация является постоянной величиной. В пограничной зоне турбулентность нарастает, а перемещение вещества осуществляется турбулентными потоками,
Техногенные месторождения металло содержащих хвостов
Алания на территории около 250 га накоплено до 9 млн. тонн металлосодержащих хвостов обогащения и металлургии, со-дерхсащих: ртуть —ПО т на площади 0,75 га; свинец -5390 т на площади 41 га;сурьму-52000 т на площади 1,5 га; торий -1,3 т на площади 0,3 га; кобальт 150 т на площади ЗД га; хвосты металлургии 3140000 т на площади 30 га; металлы гальваники - 43 т на площади 53 га; мышьяк- 50 т на площади 0,7 га (табл. 4.1).
Под влиянием хвостохранилищ в долине р. Ардон вблизи с. Унал (рис.4.1) сформировано вторичное месторождение полиметаллов с содержанием в почвах: свинца - 0,15%, цинка - 0,4%, меди - 0,1%, серебра - 3 х 10"4 % и других компонентов (табл. 4.3).
Загрязнение почвы тяжелыми металлами по данным, например, Теблоева Р. превышает фоновую концентрацию: по цинку - до 10 раз, по свинцу - до 10 раз, по кадмию - от 3 до 8 раз (рис.4.2).
За период с 1991 г. по 2004 г. в почве возросло содержание свинца, цинка, галлия, никеля, ртути, селена. Например, свинец: в I зоне - в 6,9 раз, составляя в среднем 1457 мг/кг (22,4 ПДК), во II зоне - в 1,5 раза, составляя в среднем 821 мг/кг (12,6 ПДК) и лишь в III зоне практичесіси не изменилось, составляя 236 мг/кг (3,6 ПДК).
В точках, расположенных вблизи автотрасс, содержание свинца в почве намного выше, чем в остальных местах.
В результате многолетней деятельности предприятий по добыче и переработке руд в регионе сформированы вторичные месторождения, пригодные для разработки, основные среди которых - Владикавказское и Садонское.
Экологический ущерб от хранения металлосодержащих хвостов Локальные нарушения системы биогеоценоза влекут за собой последствия для социо природи ой системы в целом, особенно, если это касается конфликта аграрной и промышленной сфер, так как растениеводство и животноводство, связаны с интенсивной эксплуатацией земельных ресурсов, а промышленные выбросы, сбросы и отходы производства загрязняют почвы, снижают их плодородие и приводят к деградации.
Выщелоченные природными процессами металлы: кадмий, цинк, свинец, мышьяк, ртуть и другие деградируют почвы.. Избыток металлов отрицательно влияет на почвенную биоту и угнетает растения. Существенную опасность для почв представляют радионуклиды - стронций ( Sr), кобальт ( Со), цинк ( 5Zn), цезий (137Cs), которые особенно интенсивно поступают в растения на бедных почвах.
Приобретенные растениями металлы активно участвуют в круговороте биосферы в виде опавшей листвы деревьев. В частности, у ивы и березы осенью содержание меди в листьях возрастает в 2-2,5 раза. Максимальное количество меди отмечается в листьях рябины, а по цинку возрастание содержания в 1,3 раза наблюдается у ивы, березы тополя и рябины.
Вынос из почвы в растения молибдена, цинка и меди свидетельствует о возрастающей с годами концентрации этих металлов в почве в результате миграции растворов выщелачивания,
Реакция генотипов кукурузы в лесостепной зоне Северной Осетии на загрязнение почвы металлами различна. Пороговая норма, выше которой прирост урожая прекращается, колеблется в пределах N120...210 Рш.-.ш K9o,„i5o Оптимальным содержанием Р2О5 в почве на глубину до 30 см считается 25-30 мг/кг. Фосфорсодержащие продукты выщелачивания содержат тяжелые металлы, фтор и мышьяк. В случае посева азотфиксирующих культур, например, клевера вероятна кумуляции в нем свинца и цинка при снижении содержания протеина на 8-13%.
В Северной Осетии перерабатывающая минералы промышленность сконцентрирована на небольшой площади г. Владикавказа. В горной части Республики разрабатываются полиметаллические месторождения Садонского пояса.
Это обусловило загрязнение почв РСО - Алания тяжелыми металлами. По содержанию тяжелых металлов зона "опасного" загрязнения занимает площадь в 70 км2 (III зона), "высоко опасного" - 15 км2 (II зона) и "очень высокого и чрезвычайно опасного" - 5 км2 (I зона, ядерная). В радиусе 10-12 км от города концентрация металлов снижается до среднего уровня.
Основные загрязнители почв: цинк, свинец, стронций, галлий, никель, марганец, хром, ртуть, селен. Высока степень загрязнения кадмием, вольфрамом";, висмутом, молибденом, медью, кобальтом.
По данным лабораторных анализов СИГЭК и А Минприроды РСО-Алания содержание в почве всех 3-х зон некоторых металлов за период с 1991 г. по 1996 г. практически не изменилось. Например, стронций (содержание в пределах от 150 до 300 мг/кг при ОДК-160 мг/кг), железо (от 8000 до 20000 мг/кг), хром (от 60 до 300 мг/кг, в пределах 1-2 ПДК). Это свидетельствует об устойчивости уровня загрязнения, несмотря на резкое снижение добычи руд в период современного промышленного кризиса.
Содержание свинца, цинка, галлия, никеля, ртути, селена в почве с 1991 г. по 1996 г. существенно возросло:
-свинец: содержание возросло в I зоне - в 6,9 раз, составляя в среднем 1457 мг/кг (22,4 ПДК), во II зоне - в 1,5 раза, составляя в среднем 821 мг/кг (12,6 ПДК) и лишь в III зоне практически не изменилось, составляя 236 мг/кг (3,6 ПДК); -цинк: содержание возросло в 15,6 раз, составляя в I зоне 3011,4 мг/кг (27,4 ПДК), во II зоне - в 1,7 раза, составляя 1110,9 мг/кг (10,1 ПДК), и в III зоне- в 3 раза, составляя 478,2 мг/кг - 4,3 ПДК;
-галлий: содержание коррелирует с содержанием цинка в 3-х зонах, уменьшаясь от центра к периферии. Содержание возросло в центре загрязнения в 8,5 раз, составляя 127,4 мг/кг (6,4 ОДК), во II зоне - в 4,3 раза, составляя 64,8 мг/кг (3,2 ОДК) и в III зоне - в 1,9 раза, составляя 29,0 мг/кг (1,5 ОДК); -никель: незначительное увеличение содержания во всех 3-х зонах: в I зоне - в 1,2 раза, во 2 зоне - в 1,1 раза и в 3 зоне - в 1,6 раза;
-ртуть: содержание в I зоне - 1,07 мг/кг, во II зоне - 0,48 мг/кг и в III зоне - 0,3 мг/кг. Факт роста концентрации с 0,2 мг/кг (I зона) в 1991 г, до 1,07 мг/кг в 1996 г. (т.е. увеличение в 5,4 раза за 5 лет) свидетельствует о возрастающей опасности; -селен: содержание в I зоне превышает ориентировочно допустимую концентрацию (ОДК) в 1,4 раза.
