Геоэкологическое состояние природно-технических систем районов золотодобычи в Башкирском Зауралье тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.36, доктор наук Кутлиахметов Азат Нуриахметович

• Кутлиахметов Азат Нуриахметович
• доктор наук
• 2015

Оглавление диссертации доктор наук Кутлиахметов Азат Нуриахметович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7 ГЛАВА 1. ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗОЛОТОБЫЧИ

В БАШКИРСКОМ ЗАУРАЛЬЕ

1.1. Физико-географическая характеристика

1.2. Геологическое строение, рудные формации и металлогеническое районирование

1.3. Производство золота в Башкортостане

1.4. Физико-химическая и токсикологическая характеристика веществ, применяемых в технологиях получения золота

1.5. Оценка воздействия на атмосферный воздух

1.6. Оценка воздействия на природные воды

1.7. Оценка воздействия на почвенный покров

1.8. Оценка воздействия на растительный покров

1.9. Деградация окружающей природной среды под влиянием золотодобычи

1.10. Миграция токсичных микрокомпонентов в природно-технических системах в районах золотодобычи 154 ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЯ, МАТЕРИАЛЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методология исследований

2.2. Объекты и направления исследований

2.3. Материалы, методы и объемы исследований 190 ГЛАВА 3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ СРЕД В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОНАХ КУЧНОГО И ПОДЗЕМНОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ ЗОЛОТА 194 3.1. Загрязнение подземных вод в промышленной зоне кучного выщелачивания

3.2. Загрязнение атмосферного воздуха и подземных вод в промышленной зоне подземного выщелачивания 202 ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В РАЙОНАХ ЗОЛОТОДОБЫЧИ 207 ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЕДЕНИЮ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА И РЕАБИЛИТАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

5.1. Оценка техногенно-минеральных ресурсов

5.2. Технологии извлечения ценных металлов из отходов

5.3. Критерии оценки воздействия на окружающую природную среду

5.4. Экономическая оценка природоохранных мероприятий

5.5. Рекомендации по внедрению мероприятий ресурсосберегающего недропользования и реабилитации загрязненных территорий ЗАКЛЮЧЕНИЕ 262 Литература

Приложения

1. Акт внедрениия результатов исследований по теме диссертационной работы "Геоэкологическое состояние природно-технических систем районов золотодобычи в Башкирском Зауралье"

2. Акт внедрения ликвидации накопленного экологического ущерба по старогодним эфельным отвалам золотодобычи месторождений Муртыкты и Ик Давлят

3. Техногенная пустыня близ отвалов Учалинского рудника

4. Штабели кучного выщелачивания золота в Башкирском Зауралье

5. Подземное выщелачивание золота на Восточно-Семеновском месторождении

6.

7.

8.

9.

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

Установка рентгенорадиометрической сепарации бедных вкрапленных руд

Заросли облепихи на сернокислых грунтах в отвале вскрыши Образование серы, квасцов и серной кислоты в отвале вскрыши колчеданного месторождения

Руины Мало-Каранской золотоизвлекательной фабрики Разработка россыпного золота в Учалинском районе Монтаж оборудования гравитационного обогащения золота на новой Семеновской фабрике (пос. Семеновский) Сернокислотное опустынивание местности на пути стоков с отвала месторождения Юлалы

Карьеры наиболее крупных месторождений Башкирского Зауралья

Сброс пиритовой пульпы в хвостохранилище УТОК Окисленные золотосодержащие руды в отвале вскрыши Учалин-ского месторождения

Карьер разработки месторождения Балта-Тау

Окисленные золотосодержащие руды в отвале вскрыши месторождения Балта-Тау Панорама объектов Учалинского ГОКа Объекты Семеновской золотоизвлекательной фабрики Объекты Миндякского рудника Космофотоснимок объектов Миндякского рудника Отвалы месторождения Куль-Юрт-Тау

Космофотоснимок хвостохранилища Тубинской золотоизвлекательной фабрики

Отвалы вскрыши Западно-Озерного месторождения Медьсодержащие подотвальные стоки месторождения Бакр-Узяк Космофотоснимок отвалов и карьера месторождения Бакр-Тау Глыбы золотосодержащих метасоматитов в отвале вскрыши

Бакр-Тау

28. Цветные порфириты в отвале вскрыши Бакр-Тау

29 Карта золотоносности Учалинского рудного района масштаба

1:100000

30. Карта полезных ископаемых Республики Башкортостан (1936)

31. Карта техногенных объектов Республики Башкортостан масштаба 1:500

32. Экологическая карта (фрагмент) Учалинского района масштаба 1:500000

33. Карта-схема загрязения почв и грунтов ртутью в зоне влияния СЗИФ

34. Орогидрографическая карта района работ

35. Карта полиэлементных геохимических аномалий по потокам рассеяния м: 1:200 000. Листы К-40-ХХТХ-ХХХУ (Батрак, 2003)

Список сокращений в тексте

БЗК - Башкирская золотодобывающая компания БМСК - Башкирский медно-серный комбинат БПК - биологическое потребление кислорода вал. - валовое

ВСЕГЕИ - Всероссийский геологический институт, Санкт-Петербург

ГКЗ - Государственная комиссия по запасам.

ГОК - горно-обогатительный комбинат

гор. - горизонт

Гос. - государственный

ГРЭ - геологоразведочная экспедиция

ГУР - Главный Уральский разлом

ГФ - геохимический фон

ЕПГ -Екатеринбургская промышленная группа

ЗИФ - золотоизвлекательная фабрика

КВ - кучное выщелачивание

НИИ БЖД - научно-исследовательский институт безопасности жизнедеятельности, г. Уфа.

НПО - научно-производственное объединение

ОПС - окружающая природная среда

ОДК - ориентировочно допустимые концентрации

ОФ - обогатительная фабрика

ПВ - подземное выщелачивание

ПГО - производственное геологическое объединение

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПТС - природно-технические системы

РБ - Республика Башкортостан

РРС - рентгенорадиометрическая сепарация

рх. - рыбохозяйственного назначения

СанПиН - санитарные правила и нормы

СГН -санитарно-гигиенические нормы

СГОК - Сибайский горно-обогатительный комбинат

СЗИФ - Семеновская золотоизвлекательная фабрика

СФЗ - структурно-фациальная зона

ТЭО - технико-экономическое обоснование

УГАК - Управление государственного аналитического контроля, г. Уфа

УГОК - Учалинский горно-обогатительный комбинат

ОФ -обогатительная фабрика

ХПК - химическое потребление кислорода

ЦНИГРИ - Центральный научно-исследовательский институт благородных и цветных металлов, г. Москва

ЮУГАО - Южно-Уральское горное акционерное общество

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкологическое состояние природно-технических систем районов золотодобычи в Башкирском Зауралье»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Многолетняя интенсивная разработка золотых россыпей, золоторудных и комплексных золото-медь-цинк содержащих месторождений в восточных районах Башкортостана (Башкирское Зауралье) является масштабным фактором преобразования среды обитания человека. Интенсивной нагрузке и преобразованию подвергаются недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный и животный мир. В результате накопления отходов горнодобывающего производства создаются специфические техногенные ландшафты (Перельман, 1975; Беус и др., 1976; Глазовская, 1988; Добровольский, 1990; Алексеенко, 1990; Грязнов и др., 2006; Ахметов, 2010; Опекунов, Опекунова,2013).

Деградация экосистем ландшафтов обусловлена масштабами накопленного экологического ущерба, а также тем, что содержание опасных токсикантов -тяжелых металлов, ионов серной кислоты и ряда других - местами превышает их предельно допустимые концентрации в десятки, сотни и тысячи раз и затрагивает все компоненты природной среды. Близость районов золотодобычи и сопряженной с ней добычи цветных металлов прежних лет и современности к местам обитания человека определяет их непосредственное влияние на здоровье людей (Перельман, 1975; Емлин, 1983; Ревич,1986; Рыбаков,1998; Табак-сблат, 1999; Яхина, 1999; Янин, 2000; Касимов, 2002; Абдрахманов, По-пов,2010; Рафикова, 2012).

В Учалинском, Баймакском и Хайбуллинском районах Башкирского Зауралья золотодобыча осуществляется на протяжении почти двухсот лет. Разрабатываемые месторождения региона изучены многими исследователями (Кингсбури,1918; Кузнецов, 1937; Гудков, Гудкова, 1985; Рыкус, 1999; Фаухут-динов, 1999; Меньшиков, 2000; Макарова, 2004; Белан, 2007; Смирнова, 2009; Салихов и др., 2010 и др.). В то же время эти исследования касались либо оценки ресурсного потенциала месторождений, либо отдельных аспектов негативного воздействия золотодобычи на окружающую природную среду, живые ор-

ганизмы и здоровье человека. Проведение крупномасштабных работ по золотодобыче на территории Башкирского Зауралья определяет необходимость комплексных исследований природно-технических экосистем.

Целью исследований является оценка геоэкологического состояния природно-технических систем на территории золотодобычи Башкирского Зауралья, выявление закономерностей распределения сопутствующих загрязняющих веществ и разработка рекомендаций по снижению негативного воздействия золотодобычи на окружающую природную среду.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Комплексный анализ геоэкологического состояния районов золотодобычи, определение в компонентах окружающей природной среды приоритетных загрязняющих веществ, сопутствующих золотодобыче, изучение объектов накопленного экологического ущерба.

2. Оценка влияния применяемых технологий добычи золота на окружающую природную среду.

3. Анализ влияния природных и техногенных факторов на интенсивность миграционных потоков приоритетных загрязняющих веществ при золотодобыче.

4. Определение уровня накопления ртути в биотических компонентах окружающей природной среды.

5. Оценка последствий трансформации окружающей природной среды в районах золотодобычи.

6. Разработка рекомендаций по снижению негативного влияния золотодобывающих предприятий на окружающую природную среду и ликвидации накопленного экологического ущерба.

Научная новизна.

1. Сделана комплексная оценка экологического воздействия золотодобывающих предприятий за разные временные периоды на природно-технические системы рудных районов Башкирского Зауралья.

2. Выявлены закономерности распределения загрязняющих веществ в при-родно-технических системах районов золотодобычи.

3. Установлена пространственная сопряженность техногенного сероводородного барьера в донных осадках степной реки Худолаз на восточной окраине г. Сибай и Калиновской природной урановой аномалии, что определяет накопление радионуклидов.

4. Впервые установлено присутствие хлорорганических соединений в атмосферном воздухе и подземных водах, в пределах участков гидрохлоридного подземного выщелачивания золота.

5. Обнаружена многолетняя сохранность цианидов в подземных водах при кучном выщелачивании золота.

6. В районах золотодобычи Башкирского Зауралья установлено накопление техногенной ртути в растениях, сельскохозяйственной продукции и биологических средах человека.

7. Предложен комплекс методов экологической оценки районов золотодобычи и рекомендации по снижению негативного влияния действующих горнорудных предприятий на окружающую природную среду и ликвидации накопленного экологического ущерба.

Методология, объекты, материалы и методы исследований.

Методология исследований загрязнения окружающей природной среды и оценки техногенных объектов как источника ценных компонентов включает выявление источника загрязнения (объект, генерирующий загрязнение, используемые технологии и реагенты, объемы и вещественный состав накопленных отходов и т.п.), оценку местного фона территорий вне зоны техногенеза, исследование динамики загрязнения в пространстве и во времени, прогнозирование и нормирование техногенного преобразования окружающей среды в природно-технических системах.

Объектом исследования являются территории золотодобывающих предприятий в рудных районах Башкирского Зауралья площадью более 6000 км2. Геологические особенности территории наиболее полно исследованы на место-

рождениях Учалинского, Баймакского, Хайбуллинского рудных районов (Про-кин, 1977; Серавкин, 1986; Салихов и др., 2010 и др.).

Основными предприятиями, разрабатывающими и перерабатывающими руды этих месторождений, в настоящее являются Сибайский ГОК - СГОК (ранее Башкирский медно-серный комбинат - БМСК), Учалинский ГОК - УГОК, Бурибайский ГОК, Миндякское и Тубинское рудоуправления, Семеновская зо-лотоизвлекательная фабрика ЗИФ (последние три прекратили свою деятельность в недавнем прошлом).

В качестве источников загрязнения изучены: месторождения золота и золотосодержащих колчеданных руд; карьеры разработки, породные отвалы; хвосты обогатительных фабрик; гале-эфельные отвалы россыпной золотодобычи, шахтные и подотвальные воды, донные осадки.

методы исследования. В процессе выполнения исследований применяли ландшафтно-геохимические съемки различных масштабов (1:200000; 1:50000), геохимическое опробование рудничных, подотвальных, поверхностных и подземных вод, донных отложений, почв, пород и почво-грунтов. Исследована растительность, произрастающая на фоновых участках, на техногенно нарушенных территориях, биологические субстраты человека. Химико-аналитические исследования проводились в аккредитованных лабораториях по аттестованным методикам ГБУ Республики Башкортостан Управления государственного аналитического контроля. Изучение химического состава загрязняющих веществ в анализируемых объектах проводилось методами фотометрии, атомной абсорбции, хромато-масс-спектрометрии. При обобщении и обработке собственных материалов, опубликованных и фондовых данных, использовались методы математической статистики, геоинформационные технологии и др.

фактическим материалом для диссертационной работы послужили результаты работ различной направленности, выполненные автором в Министерстве экологии и природопользования Республики Башкортостан за период с 1997 по 2012 гг., научно-исследовательской деятельности на кафедре экологии в Башкирском государственном университете (2002-2012), на кафедре экологии

и природопользования в Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Акмуллы. Исходным материалом для решения поставленных задач послужили геологические карты масштаба 1:200000, карты геохимических и литохимических аномалий в почвах масштаба 1:50000 - 1:200 000, отчеты производственных геологоразведочных организаций, космофотоснимки районов золотодобычи, исторические архивы, статистические формы отчетов 5-ГР, 2 ТП - Водхоз, - Воздух, - Отходы; 70 -ТП; государственные балансы запасов полезных ископаемых горнодобывающих предприятий.

Практическая значимость работы. Материалы диссертационной работы использованы при разработке республиканской целевой «Среднесрочной комплексной программы экономического развития Зауралья на 2011-2015 годы», Государственного доклада «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан» в 2010 - 2012 гг. Результаты научно исследовательской работы реализованы при разработке проекта «Ликвидация экологического ущерба от хозяйственной деятельности Семеновской золотоизвлека-тельной фабрики». (Акт внедрениия от 11сентября 2013 г). Ликвидированы старогодние эфельные отвалы бегунной золотоизвлекательной фабрики месторождений Муртыкты и Ик Давлят (в количестве 40 тыс. т., акт внедрения от 6 августа 2014 г.). Результаты работы используются при чтении лекций по курсам: «Экология», «Геоэкология», «Экология геохимии ландшафтов» на биологическом и географическом факультетах Башкирского государственного университета, на кафедре экологии и природопользования в Башкирском государственном педагогическом университете им. М. Акмуллы.

Анализ полученного фактического материала по природно-техническим системам районов золотодобычи позволил охарактеризовать скопления техно-генно-минеральных образований ряда действующих и нефункционирующих предприятий как инвестиционно привлекательные техногенные месторождения цветных и благородных металлов.

На основе проведенного комплексного анализа ПТС золотодобывающих районов Республики Башкортостан разработаны рекомендации по экологиче-

ской реабилитации районов добычи и переработки руд, включающие мероприятия природовосстановительного, технологического, информационного характера.

Основные защищаемые положения:

1. Трансформация окружающей среды в природно-технических системах золоторудных предприятий Южного Урала определяется физико-географическими, геологическими условиями и применяемыми технологиями золотодобычи. Последние определяют специфику загрязняющих веществ и их миграционные свойства.

2. При существующих технологиях кучного и подземного выщелачивания золота в природно-технические системы происходит миграция цианидов и хло-рорганических соединений в поверхностные и подземные воды и атмосферный воздух с накоплением поллютантов в природных депонирующих средах.

3. Предложена методика оценки геоэкологического состояния природно-технических систем золотодобычи основанная на комплексном анализе специальных экологических исследований, дистанционных съемок, геохимических и геофизических методов. Основные негативные параметры состояния природной среды объектов золотодобычи коррелируют с данными медицинской статистики.

4. Для минимизации негативного воздействия действующих горнорудных предприятий Южного Урала по добыче золота на окружающую среду и ликвидации накопленного экологического ущерба предложены рекомендации по ведению ресурсосберегающего недропользования, экологического мониторинга и реабилитации загрязненных территорий.

Апробация работы. Основные результаты научных исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на более чем 30 международных, всероссийских и региональных конференциях, совещаниях и симпозиумах. Основные из них: 4-й международный симпозиум «Проблемы прикладной геохимии, посвященный памяти акад. Л.В.Таусона» (Иркутск,1994); «Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды в местах золотодобычи» (Екатерин-

бург, 2002); «Техногенное загрязнение рек Башкирского Зауралья» (Уфа, 2008); «Водные ресурсы Башкирского Зауралья в условиях разработки медно-колче данных месторождений» (Астана, 2009); «Особенности накопления техногенных металлов в органах тополя бальзамического (Populus balsamifera в условиях полиметаллического загрязнения окружающей среды» (Санкт-Петербург, 2011); « Оценка состояния атмосферного воздуха в зонах влияния золотодобывающих предприятий» (Воронеж, 2011); «Совершенствование системы управления твердыми бытовыми отходами в Республике Башкортостан» (Казань, 2012); «Инновационные подходы к обеспечению экобезопасности золотодобывающих предприятий» (Усть-Каменогорск, 2012); «Обезвреживание отходов золотодобывающих предприятий» (Усть-Каменогорск, 2012); «Анализ экологической опасности различных объектов золотодобычи» (Тула,2012); «Геоэкологические аспекты деятельности современных золотодобывающих предприятий (на примере Республики Башкортостан) (Воронеж,2013); «Образование летучих органических соединений при использовании современных золотодобывающих технологий» (Алматы, 2013); «Состояние почв в зонах размещения породных отвалов колчеданных месторождений полиметаллических руд» (Москва, 2013). Всероссийские научно-практические конференции: «Проблемы ртутной безопасности Южного Урала» (Оренбург, 1997), «Проблемы ртутной безопасности Южного Урала» (Оренбург, 1998), «Промышленные отходы и свалки ТБО: экологические проблемы Учалинского района» (Уфа,2000), «Роль сосновых насаждений в оптимизации техногенных ландшафтов Башкирского Зауралья» (Хабаровск,2011), «Экологические аспекты освоения техногенных объектов Башкирского Урала» (Москва, 2012), «Оценка качества георесурсов золотодобывающих районов Республики Башкортостан» (Иркутск, 2012), «Состояние подземных вод в зоне влияния предприятия подземного выщелачивания золота» (Иркутск, 2012), «Эколого-географическая характеристика горнорудных районов Республики Башкортостан» (Москва, 2012), «Хро-мато-масс-спектрометрическое определение летучих галогеноорганических соединений в промышленных выбросах предприятий подземного выщелачивания

золота» (Краснодар, 2012), «Выбор способа пробоподготовки растительных образцов для атомно-абсорбционного определения Se, As, Sb.» (Краснодар, 2012), «Хромато-масс-спектрометрическое исследование активированного угля после его использования в качестве сорбента в технологии подземного выщелачивания золота» (Краснодар,2013); на региональных конференциях и совещаниях: «Экологическое состояние почвенного покрова города Учалы и его окрестностей» (Уфа, 1998), «Проблемы экологии горнорудных регионов Республики Башкортостан» (Уфа, 1998), «О состоянии окружающей среды и системы экологического мониторинга на горнорудных предприятиях Учалинско-го района» (Уфа, 2000), «Техногенное загрязнение окружающей среды и пищевая безопасность: актуальные проблемы и пути решения в Республике Башкортостан» (Уфа, 2011), «Экологические риски здоровья населения горнорудных районов Республики Башкортостан и меры по их снижению» (Уфа, 2011), «Влияние подземного выщелачивания золота на состояние природных вод» (Уфа, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 68 научных работ, в том числе 1 монография (в соавторстве) 19 статей в журналах из Перечня, рекомендованного ВАК РФ.

Личный вклад автора. Исходным фактическим материалом для диссертации послужили полученные данные геоэкологических, геохимических исследований, выполненных при участии автора в качестве ответственного исполнителя. Диссертант лично участвовал в постановке задач исследования, проведении многолетних полевых и лабораторных исследований (1997 - 2014), обработке результатов и формулировке выводов диссертационной работы и выработке рекомендаций. Выполнена систематизация геоэкологических данных; анализов поверхностных и подземных вод: химических - 1850, спектральных -1120, микробиологически - 910, токсичность воды - 840; спектральный анализ вмещающих пород - 10315, забалансовых руд и отвалов - 1780, почв - 3300, донных осадков - 1370, растительности и овощей, биологических сред человека - 730; хромато-спектрометрических анализов воздуха - 470; спектральный

анализ эфельных отвалов и хвостов - 1065. Весь объем экспериментального материала получен непосредственно автором либо под его руководством. Соавторами публикаций являются коллеги, принимавшие участие в отдельных экспериментах и обсуждениях: д.х.н., проф. В.И.Сафарова, д.г-м.н. Л.Н. Белан, д.т.н., проф. H.H. Красногорская, к.х.н., доц. Г.Ф.Шайдуллина, к.б.н. И.В.Вдовина, к.х.н., Т.П. Смирнова, к.г.н., доц. А.Н. Елизарьев, гл. специалист отдела атом-но-абсорбционной спектрофотометрии Н.Р. Низамутдинова, гл. специалист отдела хромато-масс-спектрометрии С.Г. Ибраева ГБУ РБ «Управление государственного аналитического контроля», которым автор приносит глубокую благодарность. Автор выражает искреннюю признательность и благодарность своему научному консультанту д.г.-м.н., проф. А.Б.Макарову, докторам геолого-минералогических наук, профессорам О.Н. Грязнову, А.Г. Талалаю, В.В. Ба-бенко, А.И. Семячкову, д.т.н. С.Н. Тагильцеву, А.Г.Баранникову, О.М. Гуман за конструктивную критику, содержательные консультации, полезные замечания и советы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 355 наименования. Работа изложена на 333 страницах текста, содержит 33 рисунков, 59 таблиц, 35 приложения.

ГЛАВА 1. ПРИРОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗОЛОТОДОБЫЧИ

В БАШКИРСКОМ ЗАУРАЛЬЕ 1.1. Физико-географическая характеристика

Географическое положение района исследований. Географическое положение исследуемой территории определяется координатами - 51°40' и 54°50' северной широты и 57°40' - 60° восточной долготы. Район расположен в восточной части Республики Башкортостан и вытянут с севера на юг на 375 км, ширина составляет 25 км в более узкой части и до 80 км в самой широкой -южной (рис. 1.1).

Башкирское Зауралье протянулось узкой полосой вдоль восточной границы Республики Башкортостан и сливается за ее пределами с ЗападноСибирской равниной. Основными орогидрографическими элементами Зауралья являются хребты Урал-Тау, Крыкты, Ирендык, долины рр. Урал, Миасс, Бол. и Мал. Кизил, Таналык и Сакмара (Клысов, 2005).

На данной территории находятся Учалинский, Абзелиловский, Баймак-ский, Хайбуллинский административные районы РБ. Территория занимает 11,2% площади территории РБ и составляет около 15,1 тыс. кв. км (Клысов, 2005).

Рельеф. Разнообразие типов и форм рельефа связано с длительной историей развития территории. В пределах района исследований выделяются равнинный и горный характеры рельефа; аккумулятивный, денудационно-аккумулятивный, структурно-денудационный, денудационно-структурно-литоморфный генетические типы рельефа.

По геоморфологическому районированию (Башенина, 1948, Рождественский, 1970) описываемая территория относится к районам: 1. Низкогорье восточных краевых хребтов; 2. Мелкосопочно-грядовые равнины.

Рис. 1.1. Обзорная физико-географическая карта района работ

Эти районы различаются по характеру, генетическим типам и формам рельефа (рис. 1.2).

Низкогорье восточных краевых хребтов представлено сетью хребтов меридионального и северо-восточного направлений. Максимальные высоты хребтов: Северный Ирендык - 922 м, Куркак - 1008 м, Крыкты - 1096 м, Южный Ирендык - 869 м. К югу от г. Баймак высота хребтов понижается, и они постепенно переходят в низкие предгорья. Пониженные элементы рельефа занимают озёрные котловины и заболоченные впадины, а также речные долины. Хребты сложены осадочно-вулканогенными и интрузивными породами. Горы сильно разрушены, водоразделы их плоские, но там, где обнажаются магматические породы, появляются скалы, гребни. Рельеф низко- и локально среднегорный. На выходах моноклинально залегающих пластов характерны острые гребни, скалистые останцы с крутыми уступами (Клысов, 2005).

В северной части исследуемой территории (Учалинский район) также происходит постепенное снижение абсолютных отметок, хребет Ирендык теряет значение выдержанного водораздела, расчленяясь поперечными к его простиранию речными долинами на ряд звеньев, нередко имеющих разные названия: хребты Узункыр, Кумач и другие (Рождественский, 1970; Клысов, 2005).

К востоку и западу от низкогорных хребтов располагаются мелкосопочно-грядовые равнины, где основные черты рельефа обусловлены длительными процессами континентальной денудации. Здесь останцовые гряды и холмы сложены стойкими против выветривания породами: порфиритами, кремнистыми сланцами, яшмами и др. Останцовые возвышенности чередуются с обширными пространствами выровненных слабо всхолмленных денудационных равнин, в пределах которых сохранилась древняя кора выветривания. Наиболее пониженные поверхности представляют участки аккумулятивных равнин. Абсолютные высоты в пределах мелкосопочных денудационно-аккумулятивных равнин достигают 350-450 м.

Рис. 1.2. Геоморфологическая карта района работ. Масштаб 1: 500 000

Часто в понижениях встречаются замкнутые заозеренные котловины диаметром до первых километров. Некоторые из них заболочены, в южной части на них располагаются солончаки.

Обособленно выделяется Таналык-Баймакская равнина, занимающая пониженную южную часть межгорной депрессии между хребтами Ирендык на востоке и Урал-Тау на западе. Здесь рельеф - мелкосопочник в сочетании с увалисто-холмистыми равнинами. По левобережью р. Сакмара на значительном расстоянии протягивается меридиональная полоса серпентинитов, образующая бугристо-мелкосопочный микрорельеф. Формы и размеры отдельных сопок этого мелкосопочника различны. Высоты их в среднем 20-30 м, склоны умеренно крутые. В местах, где серпентинитовые массивы выступают в речных долинах на уровне третьей и четвертой надпойменных террас, рельеф носит черты приречного мелкосопочника с обилием бугров и сопок. Высота их от 2-3 до 8-10 м. Участки, сложенные граувакками зилаирской свиты, представляют собой холмистые равнины (Рождественский, 1970).

Тектонические движения в неоген-четвертичное время, выразившиеся в продолжающемся поднятии антиклинальных структур и понижении базисов эрозии, привели к формированию серии эрозионных и эрозионно-аккумулятивных террас и зон приречного и долинного мелкосопочника.

Н.В. Башенина (1948) для большинства крупных рек восточного склона Южного Урала отмечает три эрозионные террасы на относительных высотах 60-50, 50-30, 15-20 м и над уровнем днища долины и две аккумулятивные террасы на относительных высотах 8-10 и 2-3 м над уровнем рек.

В грядовом рельефе преобладает поперечная речная сеть. Реки берут начало в краевых хребтах и текут к востоку и юго-востоку к реке Урал и его правым притокам, пересекая крутосклонные боковые гряды и межгрядовые понижения с их путаным рельефом котловин, сопок и вторичных мелких продольных понижений. Долины четкообразные, пересекая понижения, образует ряд заболоченных озерных расширений. Существенное отличие описываемых речных до-

лин заключается в их древности. В них развиты одни и те же эрозионные уровни, причем перераспределения речной сети на уровне верхнеплиоценовой террасы и позже уже не было (Башенина, 1948).

В заключение обзора рельефа отметим, что локальные орографические элементы играют роль путей транзита поллютантов (межгорные понижения, речные долины) либо их осадителей (подножья возвышенностей, озерные котловины и др.).

Климатические условия. Главными климатообразующими факторами и условиями являются расположение исследуемой территории в глубине материка и вытянутые в меридиональном направлении Уральские горы, уменьшающие влияние теплых воздушных масс с Атлантики и предопределяющими континентальный климат (Вдовин, 1957; Тарчевский, 1964; Тайчинов, 1973; Бабкина, 1976).

Уральские горы, поднимаясь на пути движения атлантического воздуха, усиливают выпадение осадков по западной периферии и обуславливают уменьшение их количества к востоку от них. В Башкирском Зауралье резко возрастает континентальность климата. Зимой эта территория находится под влиянием сибирского холодного воздуха. Летом атлантический воздух проникает сюда уже нагретым и лишенным большей части влаги. Поэтому зима здесь холодная, а лето теплое засушливое (Агроклиматический... 1959).

В настоящее время имеется несколько схем агроклиматического районирования территории Республики Башкортостан (Бабкина, 1976; Вдовин, 1957; Власова, 1998). По агроклиматическому районированию описываемый климат территории является переходным от умеренно-холодного полузасушливого к умеренно-теплому засушливому.

Южная часть района исследований, в соответствии со схемой агроклиматического районирования относится к Зауральскому степному засушливому округу Казахстанской степной провинции (Власова, 1998). Для увалистых, мелкосопочных и возвышенных равнин Абзелиловского, Баймакского, Хайбуллин-ского районов характерны следующие показатели:

-коэффициент континентальное™ (К) 210;

-сумма температур воздуха >10° достигает 2000-2400°;

Рис. 1.3. Средняя температура воздуха в январе

- климатический индекс биологической продуктивности составляет 0,1 балл относительно средней продуктивности. Продолжительность безморозного периода составляет 110 дней.

Округ отличается повторяющимися засухами с вероятностью 26-34%. На данной территории формируется климат с холодной зимой (рис. 1.3) и теплым засушливым летом, обуславливаемый годовым ходом солнечной радиации, из-

менением радиационных свойств подстилающей поверхности в течение года и циркуляционными процессами (Агроклиматический., 1959).

Северная часть описываемой территории относится к Зауральскому лесостепному району и занимает равнины, осложненные короткими хребтами, мел-косопочником и обширными озерными впадинами Учалинского района, характеризуется следующими показателями:

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Кутлиахметов Азат Нуриахметович, 2015 год

Использование

исследовании

диссертационной работы

Я

Мухаметшин И.Х.

Мухамадеев И.Д.

Орошение штабеля окисленных и первичных сульфидных (выделяются синевато-серым цветом) руд на промплощадке Башкирской золотодобывающей компании.

Штабель кучного выщелачивания окисленных руд Юбилейного

месторождения

Приложение 5

<

>

Площадка скважинного подземного выщелачивания золота на Восточно-

Семеновском месторождении.

Пульт управления процессом РРС на Учалинском ГОКе

Автоматическое разделение бедных сульфидных руд на обогащенный полуфабрикат и безрудную часть на Учалинском ГОКе (модульная фабрика

РРС-обогащения).

Приложение 7

Заросли облепихи и березы на отвалах вскрыши колчеданного месторождения им. 19 партсъезда

Образование самородной серы, квасцов (сульфаты тяжелых металлов) на отвале вскрыши

колчеданного месторождения.

Образование серной кислоты на отвале вскрыши колчеданного месторождения

Приложение 9

Руины Мало-Каранской золотоизвлекательной фабрики, построенной в

довоенные годы.

Полигон гидравлической добычи на россыпи Непряхинская, Учалинский район

в

Промывка золотосодержащих песков с подачей их на прибор по пульпопроводу

Промывка золотосодержащих песков на вашгерде с автомобильной подачей. Уразовская

группа россыпей

Промывка песков гидравлическим способом. Непряхинская россыпь. Учалинский район

Монтаж аппаратов гравитационного обогащения золотосодержащих окисленных руд на новой опытной фабрике ООО «Семеновский рудник», пос. Семеновский

Приложение 12

Полная деградация почвы в долине р. Юлалы на пути сернокислых стоков из отвала шахты по добыче золото-колчеданных руд.

Карьер разработки Сибайского месторождения

Карьер отработки месторождения Бакр-Тау

Карьер разработки Юбилейного месторождения

Северо-восточный забой карьера разработки зоны Промежуточная месторождения

Муртыкты

Приложение 14

Сброс пиритсодержащих гидроотвалов в хвостохранилище УГОК

Окисленные золотосодержащие метасоматиты в северо-восточном отвале

Учалинского карьера

Литологический облик пород коры выветривания в отвале Учалинского карьера.

Пестроцветные глинисто-дресвяно-глыбовые отложения в отвале вскрыши

Штуф малахит-ковеллин-халькозиновой руды. 0,2 натуральной величины. Окисленные золотосодержащие руды в отвале вскрыши месторождения Балта-Тау

Панорама объектов Учалинского ГОКа.

Траншея по пескам хвостохранилища Семеновской золотоизвлекательной фабрики

Руины Семеновской золотоизвлекательной фабрики - эпицентр ртутного заражения

Водоем в карьере Благодатный месторождения Миндяк глубиной 66 м.

Хвостохранилище Минядской ЗИФ

Разработка песков Миндякского хвостохранилища, как обычных строительных.

Приложение 21

Космофотоснимок объектов Миндякского рудника

Отвалы отходов перколяционной фабрики и бурых железняков местрожд. Куль-Юрт-Тау

Лужа сернокислых стоков с отвала забалансовых пиритных руд местрожд. Куль-Юрт-Тау

Размыв хвостов и их снос в водохранилище. Космофотоснимок хвостохранилища Тубинской золотоизвлекательной фабрики.

Потенциально золотоносные окисленные метасоматиты с повышенным содержанием ртути. Отвалы вскрыши Западно-Озерного месторождения.

Приложение 25

Медьсодержащие подотвальные стоки месторождения Бакр-Узяк.

Космофотоснимок отвала и карьера месторождения Бакр-Тау. Светлым тоном выделяются

минерализованные участки отвала вскрыши.

Приложение 27

Глыба золотоносных сульфидно-кварцевых метасоматитов в отвале Бакр-Тау

Карта золотоносности Учалинского рудного района масштаб 1:100000

Карта полезных ископаемых Республики Башкортостан (1936)

Карта техногенных объектов Республики Башкортостан масштаба 1:500000

Экологическая карта (фрагмент) Учалинского района масштаба 1:500000

Карта-схема загрязнения почв и грунтов ртутью в зоне влияния СЗИФ

Орогидрографическая карта района работ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

/4 1т

^ ~ ^ Аномальные

I-1 Аномальные геохимические поля (АГП), в которых 1 -2

| элемента имеют содержания, не менее чет в 2 раза превышекицие фон*

не менее чем в 2 раза превышающие фон'

\|Т|, а которых 5-6 элементов имеют содерж; <е менее нем в 2 раза прееышаиицюе фон*

* Для Си, РЬ, 2л. Эг - не менее, чем в 1.6 раза превышающие фон

_| Территория за пределами аномальных геохимических объектов

Гранты АГП

Гранщы геохимических попей разного состава внутри АГП

Основные структурные элементы Разломы, ограничивающие структурмо-формацпонные зоны (СФЗ) Разломы, ограничивающие структурно-формационные подзоны (СФПЗ) Разломы I порядка Разломы II порядка

Надвиги I порядка Шэрьяки I порядка

Надеиги II порядка Шарьяжи II порядка

Карта полиэлементных геохимических аномалий по потокам рассеяния масштаба 1:200000. Листы N-40-XXIX-XXXV (Батрак, 2003)