Подать статью
Стать рецензентом
EN
Том 281 Вып. 1
Страницы:
23-35
В печати
Научная статья
Геотехнология и инженерная геология

Химический состав и экологический ущерб отходов цианирования Берикульского золотоизвлекательного завода (Кемеровская область)

Авторы:
Н. В. Юркевич1
С. П. Мишенина2
С. Б. Бортникова3
И. В. Проворная4
Об авторах
  • 1 — д-р геол.-минерал. наук профессор Институт экологии Российского университета дружбы народов ▪ Orcid ▪ Scopus
  • 2 — канд. геол.-минерал. наук научный сотрудник Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН ▪ Orcid
  • 3 — д-р геол.-минерал. наук главный научный сотрудник Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН ▪ Orcid
  • 4 — канд. экон. наук старший научный сотрудник Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН ▪ Orcid
Дата отправки:
2026-04-02
Дата принятия:
2026-06-25
Дата публикации онлайн:
2026-10-14

Аннотация

В статье приведены результаты комплексного исследования складированных отходов Берикульского золотоизвлекательного завода (Кемеровская обл.) с применением геохимических, геофизических и эконометрических методов. С помощью метода электротомографии построены геоэлектрические разрезы (поперечные и по контуру дамбы) и 3D-модель хранилища, описывающие расположение зон с удельным электрическим сопротивлением, изменяющимся в диапазоне 3-800 Ом∙м, что позволяет установить конфигурацию проводящих зон во внутренней структуре. От складированных отходов, мощность которых составляет 5-7 м, происходит фильтрация минерализованных вод в подземные горизонты, в результате чего формируется воронка, характеризующаяся удельным электрическим сопротивлением (УЭС) ~200 Ом∙м, что существенно ниже УЭС вмещающих пород. Зона пониженного сопротивления уходит глубже 40 м, что однозначно указывает на вертикальное распространение дренажа, возможно, по ослабленной зоне в массиве гранодиоритов. Также формирование высокопроводящих участков отчетливо прослеживается на картах сопротивлений вплоть до 20-40 м. Проведен отбор проб твердого вещества и воды из образующихся небольших водоемов для определения их химического состава. Складированные отходы характеризуются контрастным составом в разных частях хранилища, соответственно и физико-химические параметры, и способность элементов к переходу в растворы варьируются в широком диапазоне. Бóльшая масса вещества отходов дает кислую реакцию в поровых водах и высокую минерализацию. Водные вытяжки из проб кеков свидетельствуют о значительной доле легкорастворимых соединений в веществе отходов. Содержание металлов и металлоидов в воде из прудков на поверхности (максимум Fe 7800, Al 590, Zn 160, As 1600, Be 0,022 мг/л) указывает на высокую экологическую опасность этих отходов и вместе с тем на возможную привлекательность объекта для доизвлечения полезных компонентов. Выполнена оценка ущерба, наносимого хранилищем водным объектам, находящимся в зоне его влияния, – 470 млн руб.

Область исследования:
Геотехнология и инженерная геология
Ключевые слова:
кеки цианирования золотосодержащие руды электротомография геоэлектрическая зональность металлы и металлоиды подвижность экологический ущерб
Финансирование:

Работа выполнена по государственным заданиям ИГМ СО РАН FWZN-2026-0007 и ИНГГ СО РАН FWZZ-2026-0055.

Перейти к тому 281

Литература

  1. Pengyi Wang, Acong Chen, Huihuan Lian et al. A review of cyanide-containing wastewater: Sources, hazard and treatment methods // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2026. Vol. 14. Iss. 2. № 121344. DOI: 10.1016/j.jece.2026.121344
  2. Welman-Purchase M.D., Hansen R.N. Cyanide within gold mine waste of the free state goldfields: A geochemical modelling approach // Environmental Pollution. 2023. Vol. 318. № 120825. DOI: 10.1016/j.envpol.2022.120825
  3. Adoko C.G., Madani N., Maleki M., Parviainen A. Mapping hidden risks in mine tailings: A multi-variable geostatistical framework for environmental management // Science of The Total Environment. 2026. Vol. 1013. № 181245. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2025.181245
  4. Arranz-González J.C., Adánez-Sanjuán P., Rosario-Beltré A.J. et al. A global review of sulfide tailings storage facilities to assess the representativeness of surface vs. depth sampling // Applied Geochemistry. 2026. Vol. 202. № 106777. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2026.106777
  5. Hyunjin Na, Yuik Eom, Kyoungkeun Yoo, Alorro R.D. A review on the reprocessing of sulfide tailings for resource recovery and AMD prevention using mineral processing methods // Minerals Engineering. 2024. Vol. 218. № 109025. DOI: 10.1016/j.mineng.2024.109025
  6. Maali A., Mohamedelhassan E., Bediwy A. Utilization of mine tailings in concrete production: A bibliometric and technical review of challenges, potential, and innovation pathways // Materials Today Sustainability. 2026. Vol. 34. № 101325. DOI: 10.1016/j.mtsust.2026.101325
  7. Hicks A., Harper C.O., Amos R.T. Sulfide mineral weathering in century-old waste rock // Applied Geochemistry. 2026. Vol. 198. № 106697. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2026.106697
  8. Jun Tang, Wen Zhang, Kai-hua Bai et al. Recent advances in iron sulfides for heavy metal remediation and their environmental behaviors // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2025. Vol. 13. Iss. 6. № 119370. DOI: 10.1016/j.jece.2025.119370
  9. Пашкевич М.А., Патокин Д.А. Направления использования нитроцеллюлозосодержащих отходов химической промышленности на объектах минерально-сырьевого комплекса // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 9-1. С. 215-230. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_215
  10. Ait-khouia Y., Benzaazoua M., Elghali A. et al. Feasibility of reprocessing gold tailings: Integrated management approach for the control of contaminated neutral mine drainage // Minerals Engineering. 2022. Vol. 187. № 107821. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107821
  11. Белова Т.П. Лабораторное моделирование состава дренажных вод при хранении отходов цианидного выщелачивания золота // Успехи современного естествознания. 2023. № 4. С. 96-101. DOI: 10.17513/use.38030
  12. Faybishenko B., Bakhtavar E., Hewage K., Sadiq R. Chemical composition of arsenic-based acid mine drainage in the downstream of a gold mine: Fuzzy regression and clustering analysis // Journal of Hazardous Materials. 2024. Vol. 465. № 133250. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133250
  13. Ngerem E.C., Sanusi I.A., Dalu T., Suinyuy T.N. Sustainable acid mine drainage wastewater remediation: a comprehensive review and bibliometric analysis // Environmental Science: Advances. 2026. Vol. 5. Iss. 3. P. 681-710. DOI: 10.1039/d5va00266d
  14. Ossai I.C., Hamid F.S., Redzwan G. et al. Progress in wastewater treatment, separation and purification technologies: mechanisms, benefits, challenges, efficiencies, and sustainability perspectives // Journal of Environmental Management. 2026. Vol. 399. № 128591. DOI: 10.1016/j.jenvman.2026.128591
  15. Yurkevich N., Bortnikova S., Abrosimova N. et al. Sulfur and Nitrogen Gases in the Vapor Streams from Ore Cyanidation Wastes at a Sharply Continental Climate, Western Siberia, Russia // Water, Air, & Soil Pollution. 2019. Vol. 230. Iss. 12. № 307. DOI: 10.1007/s11270-019-4363-y
  16. Cotrina-Teatino M.A., Marquina-Araujo J.J., Mamani-Quispe J.N. et al. Geochemical and mineralogical characterization of critical elements in gold tailings from the La Cienega, Peru, and assessment of their reuse potential // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2025. Vol. 13. Iss. 5. № 118497. DOI: 10.1016/j.jece.2025.118497
  17. Gong-hao Li, Fen Jiao, Chen Li et al. Recovery of polymetallic elements from cyanide tailings via reduction smelting // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2025. Vol. 35. Iss. 3. P. 975-989. DOI: 10.1016/S1003-6326(24)66728-2
  18. Povedano-Priego C., Jroundi F., Lopez-Fernandez M. et al. From waste to resource: A review on biological and physicochemical metal remediation and recovery in the light of the circular economy // Journal of Hazardous Materials. 2025. Vol. 498. № 139991. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.139991
  19. Сидоров И.А. Разработка технологии извлечения золота из упорных сульфидных концентратов на основе процесса сверхтонкого помола: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Иркутск: Иргиридмет, 2018. 20 с.
  20. Tapfuma A., Mutimutema P., Bazhko O. et al. Gold tailing metal extraction and sustainable end-use: a closed-loop review // Minerals Engineering. 2026. Vol. 239. № 110075. DOI: 10.1016/j.mineng.2026.110075
  21. Nakhaei F., Corchado-Albelo J., Alagha L. et al. Progress, challenges, and perspectives of critical elements recovery from sulfide tailings // Separation and Purification Technology. 2025. Vol. 354. Part 4. № 128973. DOI: 10.1016/j.seppur.2024.128973
  22. Kinnunen P., Karhu M., Yli-Rantala E. et al. A review of circular economy strategies for mine tailings // Cleaner Engineering and Technology. 2022. Vol. 8. № 100499. DOI: 10.1016/j.clet.2022.100499
  23. Karacan C.Ö., Erten O., Martín-Fernández J.A. Assessment of resource potential from mine tailings using geostatistical modeling for compositions: A methodology and application to Katherine Mine site, Arizona, USA // Journal of Geochemical Exploration. 2023. Vol. 245. № 107142. DOI: 10.1016/j.gexplo.2022.107142
  24. Tianhua Wu, Yongtao Gao, Maowei Ji et al. Recycling gold mine tailings into eco-friendly backfill material for a coal mine goaf: Performance insights, hydration mechanism, and engineering applications // Process Safety and Environmental Protection. 2025. Vol. 193. P. 95-114. DOI: 10.1016/j.psep.2024.11.045
  25. Padin J.M.B., Balayo K.L.P., Rapanot E.M.S., Logrosa G.T. Material reusability in mine waste: A review on utilization of gold ore tailings in concrete production // Sustainable Chemistry One World. 2026. Vol. 9. № 100159. DOI: 10.1016/j.scowo.2025.100159
  26. Whitworth A.J., Vaughan J., Southam G. et al. Review on metal extraction technologies suitable for critical metal recovery from mining and processing wastes // Minerals Engineering. 2022. Vol. 182. № 107537. DOI: 10.1016/j.mineng.2022.107537
  27. Петров С.В., Петров В.Ф. Патент № 2316400 РФ. Способ очистки твердых цианидсодержащих отходов. Опубл. 10.02.2008. Бюл. № 4.
  28. Dimech A., Bussière B., LiZhen Cheng et al. Monitoring moisture dynamics in multi-layer cover systems for mine tailings reclamation using autonomous and remote time-lapse electrical resistivity tomography // Canadian Geotechnical Journal. 2024. Vol. 61. № 11. P. 2505-2522. DOI: 10.1139/cgj-2023-0112
  29. Kaiwei Dong, Feng Xie, Wei Wang et al. The detoxification and utilization of cyanide tailings: A critical review // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 302. № 126946. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.126946
  30. Kusi J.K., Foli G., Peasah M.Y., Akoto O. Geochemical characterization of waste rock dump and its potential to predict acid mine drainage // Scientific African. 2024. Vol. 26. № e02350. DOI: 10.1016/j.sciaf.2024.e02350
  31. Diallo M.C., Li Zhen Cheng, Chouteau M. et al. Abandoned old mine excavation detection by Electrical Resistivity Tomography // Engineering Geology. 2023. Vol. 320. № 107123. DOI: 10.1016/j.enggeo.2023.107123
  32. Wickramasinghe M., Sainsbury B.A., Costa S. Sustainable circular co-disposal of mining waste for cost efficiency // Cleaner Waste Systems. 2025. Vol. 11. № 100321. DOI: 10.1016/j.clwas.2025.100321
  33. Бортникова С.Б., Гаськова О.Л., Бессонова Е.П. Геохимия техногенных систем. Новосибирск: Гео, 2006. 169 c.
  34. Еделев А.В., Юркевич Н.В., Гуреев В.Н., Мазов Н.А. Проблемы рекультивации складированных отходов горнорудной промышленности в Российской Федерации // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 6. С. 168-186. DOI: 10.15372/FTPRPI20220618
  35. Elghali A., Benzaazoua M., Taha Y. et al. Prediction of acid mine drainage: Where we are // Earth-Science Reviews. 2023. Vol. 241. № 104421. DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104421
Статистика
Просмотр аннотаций
1
Просмотр полного текста
0
Процитировано
Scopus:
0
Crossref:
0
Меню статьи

Похожие статьи

Разработка подхода к комплексной оценке состояния нарушенных земель горными работами
2026 А. В. Резник, Н. А. Немова, Д. А. Новиков, Е. Ю. Зарубина, В. Л. Гаврилов, А. А. Колесников, Н. С. Косарев
Комбинированный метод восстановления загрязненных территорий нефтяного комплекса на основе электрохимической обработки с созданием геохимического барьера
2026 Н. С. Шулаев, В. В. Пряничникова, Р. Р. Кадыров
Кадастровый учет техногенных минеральных образований в России: генезис и проблемы развития
2026 В. В. Юрак, М. Н. Игнатьева, Б. В. Французов
Получение удобрений из отходов различного генезиса для рекультивации нарушенных земель и благоустройства территорий
2026 М. В. Быкова, Д. М. Малюхин
Разработка эффективных техногенных почвогрунтов путем оптимизации состава промышленных отходов и осадков сточных вод
2026 Т. К. Иванова, Е. А. Красавцева
Применение материала из бедных вермикулит-серпентиновых руд для рекультивации городских почв и агропочв в Арктической зоне России
2026 И. П. Кременецкая, А. Б. Хвостова, Н. В. Салтан, С. В. Дрогобужская, М. В. Слуковская, Т. К. Иванова, А. Г. Петрова, А. И. Новиков