Мышьяк в элементах техногенной экосистемы золоторудного месторождения

В результате геоэкологической оценки содержаний мышьяка в компонентах природной среды геотехнозон золоторудных месторождений (Албын и Токур), выполненной с использованием геохимических коэффициентов, выявлена природная литохимическая аномалия по мышьяку в горных буро-таежных почвах, распространенных в местах расположения месторождений. В геотехнозоне месторождений установлены наиболее высокие содержания мышьяка во всех средах – наземной, воздушной, водной. При карьерном способе разработки распространение мышьяка в компонентах технозоны происходит преимущественно пылеаэрозолями; при подземном – преимущественно поверхностными и подземными водотоками. Более глубокое влияние на биоту оказывает подземный способ отработки месторождения, по-видимому, за счет образования потенциально подвижных форм этого элемента в дренирующих отвалы и хвостохранилища водотоках. При длительном хранении хвостовых отходов золотодобывающего производства за счет реакций окислительного выветривания As-содержащих минералов образуются неорганические соединения мышьяка преимущественно в форме As(III) и As(V), количественное соотношение между которыми зависит от комплекса факторов – вещественных и окислительно-восстановительных характеристик руд, условий хранения, периодичности увлажнения и т.д. Содержание мышьяка в растительности, произрастающей в условиях напряженного литохимического фона, кратно превышает токсичные показатели, что может привести к серьезным последствиям для здоровья проживающего вблизи месторождений населения.

Павлова Л. М. Мышьяк в элементах техногенной экосистемы золоторудного месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 7-1. – С. 58–71. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_71_0_58.

Павлова Людмила Михайловна — канд. биол. наук, доцент, Институт геологии и природопользования ДВО РАН, e-mail: pav@ascnet.ru, ORCID ID: 0000-0002-3734-1445.

1. Mandal B. K., Suzuki K. T. Arsenic round the world: a review // Talanta. 2002, vol. 58, pp. 201— 235.

2. Григорьев Н. А. Распределение мышьяка в верхней части континентальной коры // Литосфера. — 2012. — № 2. — С. 160—165.

3. Курсков С. Н., Растегаев О. Ю., Чупис В. Н. Мышьяк в природных системах и его эссенциальность // Теоретическая и прикладная экология. — 2010. — № 3. — С. 33—41.

4. Mineral commodity summaries 2020. U.S. Geological Survey. 2020, 200 p. https://pubs.usgs. gov/periodicals/mcs2020/mcs2020.pdf.

5. Stetson S. J., Erickson M. L., Brenner J., Berquist E. C., Kanagy C., Whitcomb S., Lawrence C. Stability of inorganic and methylated arsenic species in laboratory standards, surface water and groundwater under three different preservation regimes // Applied Geochemistry. 2021, vol. 125, article 104814. DOI: 10.1016/j.apgeochem.2020.104814.

6. Dias A. C., Fontes M. P. F., Ferreira M. da S., Vergütz L., Fendorf S. Residual As(V) in aqueous solutions after its removal by synthetic minerals // Water, Air, & Soil Pollution. 2022, vol. 233, article 116. DOI: 10.1007/s11270-022-05576-y.

7. Иванов В. В. Экологическая геохимия элементов. Кн. 3: Редкие p-элементы. — М.: Недра, 1996. — 352 с.

8. Степанов В. А., Мельников А. В. Токурский золоторудный центр Приамурской золотоносной провинции // Региональная геология и металлогения. — 2022. — № 90. — С. 107—116. DOI: 10.52349/0869-7892_2022_90_107—116.

9. Pavlova L. M., Shumilova L. P., Radomskaya V. I., Kezina T. V. Assessment of arsenic content in the elements of the man-general ecosystem of the gold deposit // Russian Journal of General Chemistry. 2022, vol. 92, no. 13, pp. 2999—3012.

10. Radomskaya V. I., Radomskii S. M., Pavlova L. M., Shumilova L. P. Hydrogeochemical aspects of the behavior of elements at the development of the Albynskoe gold field, Amur basin // Water Resources. 2019, vol. 46, no. 2, pp. 226—241.

11. Радомская В. И., Радомский С. М., Павлова Л. М., Кулик Е. Н. Особенности миграции редкоземельных элементов в природных и техногенных экологических системах на примере Албынского золоторудного месторождения Приамурья // Геология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокринология. — 2017. — № 1. — С. 15—27.

12. Романкевич Ю. А. Распределение тяжелых металлов в донных отложениях прудов г. Несвижа // Природопользование. — 2023. — № 2. — С. 84—97. DOI: 10.47612/2079-3928-2023-284-97.

13. Ефремова Т. Т., Ефремов С. П. Эколого-геохимическая оценка уровней загрязнения тяжелыми металлами и серой бугристых торфяников юга Таймыра // Сибирский экологический журнал. — 2014. — № 6. — С. 965—974.

14. Шевченко В. П., Покровский О. С., Стародымова Д. П., Васюкова Е. В., Лисицын А. П., Дровнина С. И., Замбер Н. С., Махнович Н. М., Саввичев А. С., Сонке Й. (Sonke J.). Геохимия эпигейных лишайников водосборного бассейна Белого моря // ДАН. — 2013. — Т. 450. — № 1. — С. 87—93.

15. Gerdelidani A. F., Towfighi H., Shahbazi K., Lamb D. T., Choppala G., Abbasi S., Bari A. S. M. F., Naidu R., Rahman M. M. Arsenic geochemistry and mineralogy as a function of particle-size in naturally arsenic-enriched soils // Journal of Hazardous Materials. 2021, vol. 403, article 123931.

16. Mаnning B. A., Goldberg S. Modeling competitive adsorption of arsenate with phosphate and molybdate on oxide minerals // Soil Science Society of America Journal. 1996, vol. 60, pp. 121—131.

17. Mаnning B. A., Fendorf S. E., Goldberg S. Surface structures and stability of arsenic(III) on goethite: spectroscopic evidence for innersphere complexes // Environmental Science & Technology. 1998, vol. 32, pp. 2383—2388.

18. Sarkar A., Paul B. The global menace of arsenic and its conventional remediation . A critical reviеw // Chemosphere. 2016, vol. 158, pp. 37—49. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2016.05.043.

19. Касимов Н. С., Власов Д. В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестник Московского университета. Серия 5. География. — 2015. — № 2. — С. 7—11.

20. Малмыгин С. Г., Громаковский И. Ю., Ижендеева Ю. В. Материалы подсчета запасов золота в хвостохранилище Токурской ЗИФ по состоянию на 01.12.2004. Протокол АмурТКЗ № 582/1 от 16.12.2004. Рег. № 27614. — Благовещенск: ЗАО «Континент Ойл», 2004.

21. Remigio A. C., Rubinos D. A., van der Ent A., Edraki M. Geochemical cycles of arsenic in historic tin tailings from multiple ore sources: an example from Australia // Water, Air, & Soil Pollution. 2021, vol. 232, article 497. DOI: 10.1007/s11270-021-05447-y.

22. Чудаева В. А., Шестеркин В. П., Чудаев О. В. Микроэлементы в поверхностных водах бассейна реки Амур // Водные ресурсы. — 2011. — Т. 38. — № 5. — С. 606—617.

23. Gaillardet J., Viers J., Dupré B. Trace elements in river waters / Treatise on Geochemistry. 2014, pp. 195—235. DOI: 10.1016/B978-0-08-095975-7.00507-6.

24. Гордеев В. В., Лисицын А. П. Геохимическое взаимодействие пресноводной и морской гидросфер // Геология и геофизика. — 2014. — Т. 55. — № 5-6. — С. 721—744.

25. Vodyanitskii Y. N. Status and behavior of natural and technogenic forms of As, Sb, Se, and Te in ore tailings and contaminated soils: a review // Eurasian Soil Science. 2010, vol. 43, no. 1, pp. 30—38.

26. Vodyanitskii Y. N. Determination of the oxidation states of metals and metalloids: an analytical review // Eurasian Soil Science. 2013, vol. 46, no. 12, pp. 1139—1149.

27. Vodyanitskii Y. N. The role of iron in the fixation of heavy metals and metalloids in soils: a review of publications // Eurasian Soil Science. 2010, vol. 43, no. 5, pp. 519—532.

28. Солодухина М. А., Юргенсон Г. А., Лушникова А. Ю. Мышьяк в растениях природной геохимической аномалии Забайкальского края (на примере Шерловогорского рудного района) // Ученые записки ЗабГГПУ. — 2012. — № 1(42). — С. 79—86.

29. Kabata-Pendias А., Pendias H. Trace elements in soils and plants. Boca Raton: CRC Press, 1984, 315 p.

30. Стеблевская Н. И., Медков М. А., Молчанов В. П., Полякова Н. В., Моисеенко Л. И., Зориков П. С., Батырбаева Н. В. Изучение биогеохимического накопления микроэлементов в почвах и растениях Дальнего Востока // Вестник ДВО РАН. — 2006. — № 2. — С. 57—63.