Search

Актуальность исследования обусловлена возможностью расширения использования данных индукционного каротажа для пространственного моделирования растекания технологических растворов на гидрогенных месторождениях урана. Регрессионное моделирование опирается на зависимость изменения геоэлектрических свойств пород от изменения их гидрофизических свойств в процессе выщелачивания и может быть использовано для повышения эффективности контроля и прогнозирования процесса выщелачивания. Цель: обосновать достоверность модели движения технологических растворов на месторождениях пластово-инфильтрационного типа, разработанной на основе метода наименьших квадратов, с использованием в качестве входных данных результатов индукционного каротажа. Объекты: данные индукционного каротажа по скважинам блока Х месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Методы: индукционное каротажное зондирование, корреляционный и регрессионный анализ с использованием программных сред Excel, Statistica, Curve Editor, Matlab и LibreCad. Аппаратное обеспечение индукционного каротажного зондирования представлено однозондовым трехкатушечным прибором ПИК-50 и ИК-42М. Результаты. На примере блока месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции установлена эффективность мониторинга движения технологических растворов посредством данных ИК с использованием регрессионной модели методом наименьших квадратов. Доказана целесообразность применения данных индукционного каротажа для моделирования растекания технологических растворов на примере пластово-инфильтрационного месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции, и сформирована модель растекания растворов с использованием предложенного алгоритма применения регрессионного моделирования с применением метода наименьших квадратов. Рассчитанные показатели адекватности регрессионной модели, а именно: коэффициент детерминации, дисперсии МНК-оценок, коэффициент Стьюдента, F-критерий, доказывают надежность и достоверность построенной модели изменения эффективной мощности блока в зависимости от изменения электропроводности. The relevance of the study is caused by the possibility of expanding the use of induction logging data for spatial modeling of the spreading of technological solutions in hydrogenous uranium deposits. Regression modeling is based on the dependence of changes in the geoelectric properties of rocks on changes in their hydrophysical properties during leaching, and can be used to improve the efficiency of leaching monitoring and predicting. Purpose: to substantiate the reliability of the model of the movement of process fluids in reservoir-infiltration type deposits, developed on the basis of the least squares method using the results of induction logging as input data. Objects: induction logging data from wells of block X of the Moinkum deposit, Chu-Sarysu uranium ore province. Methods: induction logging, correlation and regression analysis using Excel, Statistica, Curve Editor, Matlab and LibreCad software environments. The hardware for induction logging sounding is represented by a single probe three-coil instrument PIK-50 and IK-42M. Results. The calculated indicators of the adequacy of the regression model for changing the electrical conductivity and effective power of the block, such as the coefficient of determination, the estimate of the variances of the least squares estimates, the Student's coefficient, the F-criterion, revealed its reliability and veracity. On the example of a block of the Moinkum deposit, Chu-Sarysu uranium ore province, the effectiveness of monitoring the movement of process solutions using IR data using a least squares regression model was established. The expediency of using induction logging data for modeling the spreading of technological solutions on the example of the reservoirinfiltration of the Moinkum deposit, Chu-Sarysu uranium ore province is proved and a model of solutions spreading is formed using the proposed algorithm for applying regression modeling using the least squares method.

Актуальность исследования обусловлена наращиванием объемов добычи дешевого урана на месторождениях гидрогенного типа, который наиболее распространен на территории Республики Казахстан, в виду чего складывается постоянная потребность в оптимизации режима выщелачивания для повышения извлечения урана. Цель: обоснование возможности оптимизации регулирования режима подземного скважиного выщелачивания на месторождениях урана с выдержанным песчаным репером и высокой проницаемостью за счет снижения скорости диффузного массопереноса для повышения извлекаемости и предотвращения вторичного рудогенеза. Объекты: каротажные диаграммы и данные лабораторных исследований по скважинам блока Х месторождения Моинкум ЧуСарысуйской урановорудной провинции. Методы: физико-математическое моделирование, индукционное каротажное зондирование, гамма-каротаж, кавернометрия, термометрия, корреляция и анализ каротажных данных с использованием Curve Editor, GIK. Аппаратное обеспечение включает: ПИК-50, КСП-43, кавернометр НС, электротермометр ТЭГ, каротажная станция, блок сопряжения и коммутации БСК. Результаты. Произведена корреляция данных электрокаротажа, гамма-каротажа, термометрии и кавернометрии скважинного фонда блока Х месторождения Моинкум, полученных методами каротажа сопротивлений, каротажа потенциала собственной поляризации и индукционного каротажа с последующим анализом. На основании анализа выявлены геологотехнологические условия рудоизвлечения. Проанализированы особенности оруденения и закономерности техногенного воздействия на рудовмещающую породу. Разработаны оптимизационные решения для интенсификации добычи урана и контроля вторичного техногенного рудогенеза на основании факторов проницаемости пород рудовмещающей толщи. Доказана целесообразность контроля скорости диффузии в процессе выщелачивания путем изменения термобарического режима и вязкости раствора на опытных объектах месторождения Моинкум Чу-Сарысуйской урановорудной провинции. Предложена методика расчета оптимальных параметров режима выщелачивания на основе особенностей диффузии в породах с различной проницаемостью. The relevance of the study is caused by the increase in the volume of uranium production at the deposits of the hydrogen type, the most common type on the territory of both the Republic of Kazakhstan. Аt the present stage there is a need to optimize the in-situ leaching to increase uranium ore extraction. The goal of the research is to substantiate the possibility of optimizing the regulation of the in-situ leaching mode at uranium deposits with a mature sandy benchmark and high permeability by reducing the rate of diffuse mass transfer to increase recoverability and prevent secondary ore genesis. Objects: boreholes logs and laboratory data of boreholes of block X of the Moinkum deposit of the Chu-Sarysu uranium ore province. Methods: physical and mathematical modeling, induction logging, gamma ray logging, caliper logging, temperature logging, correlation and analysis of log data using Curve Editor, GIK. The hardware includes PIK-50, KSP-43 instruments, NS caliper, TEG electro thermometer, logging station, BSK interface and switching unit. Results. Data of electric logging, gamma ray logging, and thermometry and caliper log data of the boreholes of block X of the Moinkum deposit, obtained by resistivity logging, intrinsic polarization potential logging and induction logging methods were correlated with subsequent analysis. The geological and technological conditions of ore extraction are revealed on the basis of the analysis. The features of mineralization and patterns of technogenic impact on the ore-bearing rock are analyzed. Optimization solutions were developed for intensification of ore extraction and control of secondary technogenic ore genesis based on the permeability factors of the rocks of the ore-bearing strata. The feasibility of controlling the diffusion rate in leaching by changing the thermo baric regime and the viscosity of the solution at the experimental boreholes of the Moinkum deposit of the Chu-Sarysu uranium ore province was proved. The paper introduces the method for calculating the optimal parameters of the leaching mode based on the characteristics of diffusion in rocks with different permeability.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что возникает вопрос о проведении исследований для выявления содержания химических элементов по одному из основных следов «Восточный» Семипалатинского испытательного полигона и прилегающих к нему территории, включая некоторые малые населенные пункты, посредством изучения твердых частиц аэрозолей воздуха. На примере сел Долонь, Бескарагай и Канонерка изучение элементного состава твердых частиц аэрозолей воздуха даст наиболее полную картину о качестве воздуха малых населённых пунктов со схожими климатическими условиями. Данные населенные пункты расположены в следе «Восточный», недалеко от условно обозначенных границ Семипалатинского испытательного полигона. Среди них особо актуальным вопросом является изучение качественного состава атмосферного воздуха непосредственно самого полигона и прилегающих к нему зон. Особый интерес среди них вызывает химический состав твердых частиц аэрозолей воздуха (PM-2,5 - Particulate matter - твердые частицы аэрозолей воздуха с диметром менее 2,5 мкм, PM-10 - Particulate matter - твердые частицы аэрозолей воздуха с диметром менее 10 мкм, TSP-Total suspended particles - Общие взвешенные частицы), содержащих радиоактивные элементы и тяжелые металлы. Взвешенные вещества размером менее 10 мкм распространяются на большие расстояния и являются потенциальными загрязнителями основных компонентов природы. Цель: определить источники поступления химических элементов в атмосферу населенных пунктов, в зоне воздействия «Восточного» следа радиоактивных выпадений, прилегающей к территории Семипалатинского испытательного полигона, на примере сел Долонь, Бескарагай и Канонерка, а также оценить качество атмосферного воздуха. Объекты: твердые частицы аэрозолей воздуха, почва. Методы. Пробы проанализированы методами масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП), атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП) и сканирующей электронной микроскопии; проведены процедуры внутреннего контроля качества (сравнение результатов, полученных различными способами анализа); статистическая обработка результатов анализа основных исследуемых компонентов природной среды; сезонная динамика распределения содержания элементов в твердых частицах аэрозолей воздуха исследуемых малых населенных пунктов. Результаты. Изучен химический состав (элементный) твердых частиц аэрозолей воздуха размером 2,5 мкм, а также почвы малых населенных пунктов. Выявлена сезонная динамика распределения концентраций исследуемых групп химических элементов. Анализ сезонного изменения химического состава аэрозолей воздуха позволил выявить их источники поступления. Превышения ПДК среднесуточного содержания нормируемых химических элементов в составе твердых частиц аэрозолей воздуха не обнаружено. The relevance of this work is caused by the fact that there is a question of research to identify the content of chemical elements on one of the main traces of the «Vostochny» at Semipalatinsk Test Site and the surrounding area, including some small settlements, through the study of particulate matter of air aerosols. On the example of the villages Dolon, Beskaragay and Kanonerka the study of the elemental composition of particulate aerosols will give the most complete picture of the air quality of small settlements with similar climatic conditions. These settlements are located in the «Vostochny» trace and are not far from the conventionally marked boundaries of the Semipalatinsk Test Site. Among them, a particularly urgent issue is the study of the qualitative composition of the atmospheric air of the landfill itself and its surrounding areas. Particular interest is caused by chemical composition of solid aerosol particles (PM-2.5 - Particulate matter - solid aerosol particles with diameter less than 2,5 µm, PM-10 - Particulate matter - solid aerosol particles with diameter less than 10 µm, TSP - Total suspended particles) containing radioactive elements and heavy metals. Suspended matter smaller than 10 µm spreads over long distances and is a potential contaminant of major components of nature. Objective: to determine the sources of chemical elements in the atmosphere of the settlements in the zone of impact of the «Vostochny» trace of radioactive fallout adjacent to the Semipalatinsk Test Site territory on the example of the villages Dolon, Beskaragay and Kanonerka, as well as to assess the quality of atmospheric air. Objects: air aerosol particulate matter, soil. Techniques: samples were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES), and scanning electron microscopy; internal quality control procedures were performed (comparison of results obtained by different methods of analysis); statistical processing of the results of the analysis of the main components of the environment studied; seasonal dynamics of element content distribution in solid particles of aerosol air of small settlements studied. Results. The chemical (elemental) composition of 2,5 µm air aerosol particulate matter as well as soils of small settlements were studied. Seasonal dynamics of distribution of concentrations of chemical element groups under study was revealed. The analysis of seasonal variation in the chemical composition of air aerosols allowed their sources of entry to be revealed. No excess of MPC of the average daily content of standardized chemical elements including the group of heavy metals in air aerosol particulate matter was detected.

Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения воздействия горнодобывающих предприятий на компоненты природной среды. Особенно актуально проведение эколого-геохимической оценки территории Сорского горно-обогатительного комбината (Республика Хакасия), одного из главных предприятий России по добыче и переработке медно-молибденовых руд. Цель: оценка техногенной геохимической трансформации почв в зоне влияния медно-молибденового месторождения для разработки рекомендаций по проведению производственного геоэкологического мониторинга. Методы: масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС). Результаты. Установлены уровни накопления тяжёлых металлов 1, 2 и 3 класса опасности в поверхностном горизонте почв и по глубине почвенного разреза (0–5, 5–20, 20–40 см) вблизи промышленной площадки (карьер и сопутствующие объекты), отвалов вскрышных пород, хвостохранилища, а также на удалении от них за пределами земельного отвода и санитарно-защитной зоны и на территории г. Сорска. Техногенная геохимическая специализация поверхностного слоя почв проявляется в повышенных уровнях накопления Mo (2–126 фонов), Cu (1,5–5 фонов), Mn (7–11 фонов), Cd, Pb, Ni, As, Zn (1,5–5 фонов). Содержание As превышает ПДКп от 2 до 10 раз. Поверхностный слой почв вблизи промплощадки имеет Mo-Mn-Cu-Cd-W-Pb геохимическую специализацию, в северо-восточном направлении от промплощадки и отвалов вскрышных пород – Mo-Mn-Ni- W, хвостохранилища – Mn-Mo-Ni, территория г. Сорска – Mo-Mn-W-Pb-Cd. Накопление Mo происходит в основном в поверхностном горизонте почв (0-5 см) и обусловлено преимущественно природными (геологическое строение) и техногенными (аэрогенное загрязнение во время буровзрывных работ, ветровая эрозия отвалов) факторами. В большинстве пунктов отбора почв выявлена закономерность увеличения содержания Ni, As, Cd, Sr, Cr, Cu и Zn по глубине почвенных разрезов от 0-5 до 20-40 см, что отражает специфику геологического строения территории. Выявлен высокий уровень загрязнения почв тяжёлыми металлами относительно фоновых значений в районе промышленной площадки, вблизи отвалов, а также на территории г. Сорска. Низкий уровень загрязнения определён в районе расположения хвостохранилища. В качестве рекомендаций для производственного геоэкологического мониторинга предложен перечень контролируемых тяжелых металлов. Выводы. Приоритетными элементами-индикаторами состояния почвенного покрова являются Mo, Cu, W, Cd, Pb, Ni, As, Zn. Учитывая факт, что исследования приводятся на территории медно-молибденового месторождения, содержание в почвенном покрове Mo и Cu неизбежно. При техногенной трансформации поверхностных горизонтов почв увеличиваются концентрации тяжелых металлов. Наибольшую техногенную нагрузку испытывают почвы в зоне влияния разработки карьера, отвалов. Увеличение содержание химических элементов с глубинной почвенных разрезов связано с особенностью геологического строения территории. Высокие уровни накопление элементов в верхнем горизонте почв связано с аэротехногенным загрязнением территории за счет переноса загрязняющих компонентов от основных антропогенных источников. The relevanсe of the research is caused by the need to study the environmental impact of mining. Ecological and geochemical soil cover assessment of Sorsk mining and processing plant (one of the largest copper-molybdenum mining complexes in Russia) is a high-priority environmental task. The aims of the research are to assess the geochemical soil transformation affected by copper and molybdenum mining development and give recommendations for industrial geoecological monitoring. Methods: inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results. The 1st , 2 nd and 3rd hazard classes heavy metals are revealed to be accumulated in the top soils and the soil profile cut in 0-5, 5-20, 20-40 cm depth near the industrial site (open pits and nearby facilities), overburden rock dumps, tailing dumps as well as outside of the land allotment including the sanitary protection zone and the territory of Sorsk. The anthropogenic and geochemical top soil specialization is marked by high Mo content (2-126 background concentrations), Cu content (1,5-5 background concentrations), Mn (7-11 background concentrations), Cd, Pb, Ni, As, Zn (1,5-5 background concentrations). The As concentrations exceed MAC in soil by 2-10 times. Therefore, Mo-Mn-Cu-Cd-W-Pb geochemical specialization is specific for the top soils near the industrial site, as well as Mo-Mn-Ni-W and Mn-Mo-Ni and Mo-Mn-W-Pb-Cd geochemical specializations are typical for the north-east direction from the industrial site and overburden rock dumps and tailing dumps and the territory of Sorsk, respectively. Mo is accumulated in the top soils in 0-5 cm depth due to natural geological structure and anthropogenic (aerogenic pollution caused by drilling-and-blasting or rock wind erosion) factors. For the most soil sampling sites there is a tendency in Ni, As, Cd, Sr, Cr, Cu and Zn increasing concentrations (in the soil profile 0-5 to 20-40 cm depth) and this specifies the geological territory structure. There is a high soil pollution level comparatively background concentrations within the industrial site, near the overburden rock dumps as well as in the territory of Sorsk. Whereas, a low soil pollution level is revealed near the tailing dumps. The list of elements monitored is recommended for industrial geoecological monitoring. Conclusions. Mo, Cu, W, Cd, Pb, Ni, As, Zn are soil marker elements. Taking into account the fact that the study area originates from the ore body, therefore, the Mo and Cu concentrations are obviously identified in soil. The heavy metals concentrations increase due to anthropogenic soil transformation. Anthropogenically the most affected soils are of open pits and overburden rock dumps. The element concentrations increase due to the soil profile depth and its geological structure. The high element concentrations in the top soils are caused by aerogenic pollution owing to the pollutant transfer from the main anthropogenic sources.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что в зоне воздействия «Восточного» следа радиоактивных выпадений Семипалатинского испытательного полигона не велись работы по оценке содержания химических элементов в компонентах природной среды, включая тяжелые металлы. Параллельное обследование состава твердых частиц аэрозолей воздуха и почвы испытательной площадки «Опытное поле» Семипалатинского испытательного полигона, где проводились наземные и воздушные ядерные испытания, дает наиболее полную картину о возможных источниках поступления химических элементов в компоненты природной среды по «Восточному» следу, а также пути миграции некоторых элементов и радионуклидов в составе воздушных аэрозолей. Обследование территории северо-восточной части полигона, включая населенные пункты по следу прохождения радиоактивных выпадений, представляет особый интерес для безопасного проживания населения, в приоритете которого сельскохозяйственная деятельность. Целью представленной работы является оценка уровней накопления химических элементов в компонентах природной среды в зоне воздействия «Восточного» следа Семипалатинского испытательного полигона. Объекты: почва, твердые частицы аэрозолей воздуха. Методы: анализ проб методами альфа-, бета- и гамма-спектрометрии, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, радиохимии и сканирующей электронной микроскопии; статистическая обработка результатов анализа основных исследуемых компонентов природной среды; оценка динамики пространственного распределения содержания радионуклидов и химических элементов в пробах почвы и твердых частиц аэрозолей воздуха исследуемого участка. Результаты. Изучен химический состав (радионуклидный и элементный) почвенного покрова по профилю «Восточного» следа, а также твердых частиц аэрозолей воздуха размером 2,5 мкм и общих взвешенных частиц, отобранных с участков, расположенных вблизи границ испытательной площадки «Опытное поле» Семипалатинского испытательного полигона. Выявлено пространственное распределение концентраций исследуемых групп химических элементов, радионуклидов в почвенном покрове по «Восточному» следу радиоактивных выпадений. Проведенный корреляционный анализ содержания элементов в пробах воздуха позволил выявить ассоциацию элементов, характерных как для мелких частиц (PM-2,5), так и для общих взвешенных частиц воздуха испытательной площадки «Опытное поле» СИ Семипалатинского испытательного полигона. Содержание практически всех исследуемых химических элементов в составе твердых частиц аэрозолей воздуха не превышает его допустимые уровни - предельно допустимые концентрации. Relevance of this work is attributed to the fact that no activities were carried out to assess the content of the chemical composition in environmental components including heavy metals and toxicants along the «Vostochny» fallout plume identified by the radioecological survey of areas adjacent to the Semipalatinsk Test Site. A concurrent survey of air aerosol particulate matter and soil composition at the «Opytnoe pole» site, at which atmospheric/aboveground-air nuclear tests were conducted, will provide a complete picture on potential sources of a radionuclide and chemical composition of environmental components formed in the «Vostochny» trace as well as of migration pathways of some elements and radionuclides incorporated in air aerosols. The survey of the north-eastern test site part, along the passing fallout trace, including settlements with agricultural activities, is especially topical to the population living there. The objective of this paper is to evaluate accumulation levels of radionuclides and chemical elements in soil cover of the impact zone of the «Vostochny» trace at the Semipalatinsk Test Site as well as to reveal a possible input of certain chemical elements and radionuclides from the Semipalatinsk Test Site territory to adjacent areas along the «Vostochny» plume profile. Objects: soil, air aerosol particulate matter. Techniques. Samples were analyzed by alpha-, beta- and gamma-spectrometry, inductively coupled plasma mass-spectrometry, inductively coupled plasma atomic-emission spectrometry, by radiochemistry and scanning electronic microscopy; statistical processing of analytical results on the main environmental components of interest; assessment of the dynamics of spatial distribution of the content of radionuclides and chemical elements in samples of soil and air aerosol particulate matter in the study area. Results. Chemical compositions (radionuclide and elemental) of soil cover in the profile of the «Vostochny» trace and 2,5 μm air aerosol particulate matter and total suspended particles, collected from areas located close to boundaries of the Semipalatinsk Test Site «Opytnoe pole» site, were studied. A spatial distribution of concentrations of chemical element groups under study and radionuclides in soil cover was identified in the «Vostochny» fallout trace. The correlation analysis of the content of elements in air samples allowed identification of associations of elements being characteristic of both fine particles (PM-2,5) and total suspended air particles at the Semipalatinsk Test Site «Opytnoe pole» testing site. The content of almost all chemical elements of interest incorporated in air aerosol particulate matter does not exceed permissible levels - maximum permissible concentrations.

Актуальность. Загрязнение атмосферного воздуха является важной и актуальной проблемой современности. Одними из главных источников поступления твердых частиц являются предприятия строительной отрасли. Твердые частицы поступают в атмосферный воздух в результате добычи, транспортировки и измельчения сырьевых компонентов, обжига клинкера, помола и транспортировки цемента. В этой связи актуальным является экологическая оценка пылеаэрозольного загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения цементных заводов. Цель: оценить состояние атмосферного воздуха в окрестностях цементного завода г. Искитим на основе изучения пылевой нагрузки, уровней накопления химических элементов и форм их нахождения в составе твердых частиц, осевших в снеговом покрове. Объекты: твердая фаза снегового покрова, содержащая пылеаэрозольные частицы, осевшие из атмосферного воздуха в снеговой покров в районе расположения цементного завода, сырьевые компоненты для производства цемента (известняк, глина, шлак, пиритные огарки). Методы: атмогеохимический метод, включающий отбор и подготовку проб снегового покрова для получения твердой фазы снегового покрова; аналитические методы исследования проб: масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, инструментальный нейтронно-активационный анализ, рентгенофазовый метод, сканирующая электронная микроскопия; методы статистической обработки результатов в программном обеспечении «STATISTICA 8»; эколого-геохимический анализ данных путем расчета показателей - пылевая нагрузка (Pn), коэффициент концентрации (Kc), суммарный показатель загрязнения (Zс), картографическое представление результатов в ПО «Surfer 11» и «CorelDraw X7». Результаты. Уровни пылевой нагрузки в окрестностях цементного завода находятся в широком диапазоне - от 57 до 1028 мг/(м2∙сут.) при среднем значении 318 и фоне 7 мг/(м2∙сут.). По нормативным градациям формируются уровни пылевого загрязнения от низкого до очень высокого. По мере удаления от предприятия в север-северо-западном направлении на расстояние от 0,6 до 2,8 км уровни пылевой нагрузки уменьшаются от 436 до 78 мг/(м2∙сут.). Наибольший уровень пылевой нагрузки формируется в ближней зоне влияния (до 500 м) - 1028 мг/(м2∙сут.), а также в районе расположения карьера, где добываются основные сырьевые компоненты - 932 мг/(м2∙сут.). Минеральный состав твердой фазы снегового покрова представлен минералами сырьевых компонентов - кальцитом (CaCO3) - 82,1 %, кварцем (SiO2) - 4,4 %, магнезитом (MgCO3) - 7,6 %; минералами цементного клинкера - браунмиллеритом (Ca2(Al, Fe)2O5) и хатруритом (Ca3(SiO4)O)) - 6,4 и 26,6 %, соответственно. В твердой фазе снегового покрова выделены микрочастицы оксидов кальция и железа, а также микрочастицы алюмосиликатного состава с размерами от 2,7 до 64,5 мкм. Техногенная геохимическая специализация твёрдой фазы снегового покрова характеризуется повышенными уровнями накопления Ca (в 14-23 раза выше фона), Zn, Sr, Sb, Tb, Yb, La, Sm, U (в 2-7 раз выше фона), которые формируют низкий уровень загрязнения. Распределение Ca и пылевой нагрузки по мере удаления от границ завода в северо-западном направлении имеет схожий характер. Максимальные уровни пылевой нагрузки (1028 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca (24 %) в твердой фазе снегового покрова определены на расстоянии 0,5 км, а по мере удаления от границ завода (от 0,5 до 2,8 км) наблюдается снижение уровня пылевой нагрузки в среднем от 7 до 13 раз (140-78 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca в 1,5 раза (16-17 %). Микроэлементы-индикаторы (Cr, Sb, Zn), которые определены в справочнике наилучших доступных технологий как специфичные в составе выбросов цементного производства, в твердой фазе снегового покрова превышают фоновые уровни от 2 до 7 раз. Для твердой фазы снегового покрова характерными являются геохимические ассоциации Zn-Cr, As-Ta, Yb-U-Sb, Tb-Ba, Th-Na, Fe-La. Отмечаются корреляционные связи между микроэлементами-индикаторами (Ca, Ba, Cr, As, Fe, Sb, Zn), характерными для выбросов производства цемента, с редкоземельными и радиоактивными (U, Th) химическими элементами. Этот факт может указывать на единый источник поступления этих элементов (при положительных корреляционных связях), а также отражать разницу в составе корректирующих добавок для производства цемента и разные формы нахождения химических элементов в составе твердых частиц в окрестностях цементного завода (при отрицательных корреляционных связях). Выявленные геохимические ассоциации с высокой долей вероятности отражают геохимическую специализацию используемого сырья, корректирующих и минеральных технологических добавок для производства цемента. The relevance of the research. Air pollution is an important and urgent problem of our time. One of the main sources of particulate matter is the construction industry. Solid particles enter the atmospheric air as a result of the extraction, transportation and grinding of raw materials, clinker firing, grinding and transportation of cement. In this regard, the environmental assessment of dust and aerosol pollution of atmospheric air in the areas where cement plants are located is relevant. Purpose: to assess the state of atmospheric air in the vicinity of the cement plant in Iskitim based on the study of dust load, the levels of accumulation of chemical elements and the forms of their presence in the composition of solid particles settled in the snow cover. Objects: the solid phase of the snow cover containing dust and aerosol particles deposited from the atmospheric air into the snow cover in the area of the cement plant. Methods: atmogeochemical method, including the selection and preparation of snow cover samples to obtain a solid phase of snow cover; analytical methods for studying samples: inductively coupled plasma mass spectrometry, instrumental neutron activation analysis, X-ray phase method, scanning electron microscopy; methods of statistical processing of results in the software «STATISTICA 8»; ecological and geochemical analysis of data by calculating indicators - dust load (Pn), concentration coefficient (Kc), total pollution index (Zspz), cartographic presentation of the results in Surfer 11 and CorelDraw X7 software, raw materials for cement production (limestone, clay, slag, pyrite cinders). Results. The levels of dust load in the vicinity of the cement plant are in a wide range (from 57 to 1028 mg/(m2∙day) with an average value of 318 and a background of 7 mg/(m2∙day). Dust pollution ranges from low to very high level. The levels of dust load decrease from 436 to 78 mg/(m2∙day) in the north-north-west direction at a distance of 0,6 to 2,8 km from the plant. The near zone of influence (up to 500 m) - 1028 mg/(m2∙day), as well as in the area of the open pit where the main raw materials are mined - 932 mg/(m2∙day). The mineral composition of the solid phase of the snow cover is represented by minerals raw materials - calcite (CaCO3) - 82,1 %, quartz (SiO2) - 4,4 %, magnesite (MgCO3) - 7,6 %, cement clinker minerals - brownmillerite (Ca2(Al, Fe)2O5) and hatrurite (Ca3(SiO4)O)) - 6,4 and 26,6 %, respectively. In the solid phase of the snow cover, microparticles of calcium and iron oxides, as well as microparticles of aluminosilicate composition with sizes from 2,7 to 64,5 μm, were isolated. The technogenic geochemical specialization of the solid phase of the snow cover is characterized by elevated levels of accumulation of Ca (14-23 times higher than the background), Zn, Sr, Sb, Tb, Yb, La, Sm, U (2-7 times higher than the background), which form a low pollution level. The distribution of Ca and dust load with distance from the boundaries of the plant in the northwest direction are similar. The maximum levels of dust load (1028 mg/(m2∙day)) and Ca accumulation (24 %) in the solid phase of the snow cover were determined at a distance of 0,5 km, and as the distance from the plant boundaries (from 0,5 to 2,8 km), there is a decrease in the level of dust load by an average of 7 to 13 times (140-78 mg/(m2∙day)) and Ca accumulation by 1,5 times (16-17 %). Trace elements-indicators (Cr, Sb, Zn), which are defined in the reference book of the best available technologies as specific in the composition of cement production emissions, in the solid phase of the snow cover exceed background levels from 2 to 7 times. The solid phase of the snow cover is characterized by geochemical associations Zn-Cr, As-Ta, Yb-U-Sb, Tb-Ba, Th-Na, Fe-La. There are correlations between trace elements-indicators (Ca, Ba, Cr, As, Fe, Sb, Zn), characteristic of cement production emissions, with rare earth and radioactive (U, Th) chemical elements. This fact may indicate a single source of these elements (with positive correlations), and also reflect the difference in the composition of corrective additives for cement production and different forms of presence of chemical elements in the composition of solid particles in the vicinity of the cement plant (with negative correlations). The identified geochemical associations with a high degree of probability reflect the geochemical specialization of the raw materials used, corrective and mineral technological additives for cement production.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения данных о состоянии природных поверхностных вод территорий золоторудных объектов, расположенных в области криолитозоны субарктического пояса. Цель: выявление геохимических особенностей природных вод территории золоторудного месторождения Вьюн на предэксплуатационной стадии его освоения. Объект: поверхностные воды территории золоторудного месторождения Вьюн. Фактические материалы и методы исследования. Фактический материал получен в результате выполнения научноисследовательских работ, которые проводились в 2017 г. сотрудниками кафедры геоэкологии и геохимии Национального исследовательского Томского политехнического университета. В данной работе обсуждаются результаты исследований территории золоторудного месторождения Вьюн по данным изучения водотоков, из которых было отобрано 13 проб воды. Пробы отбирались и обрабатывались по стандартным методикам в соответствии с нормативными документами. Элементный состав воды устанавливался методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на содержание 71 химического элемента в аккредитованной Проблемной научно-исследовательской лаборатории гидрогеохимии научнообразовательного центра "Вода" Национального исследовательского Томского политехнического университета. Для установления гидрохимических характеристик вод образцы были проанализированы комплексом методов: титриметрическим; потенциометрическим; кондуктометрическим; гравиметрическим; фотоколориметрическим; спектрофотометрическим; методом ионной хроматографии, а также с помощью расчетных методик в НОЦ "Вода". Результаты обрабатывались в программах Microsoft Excel и Statistica. Схемы и диаграммы строились при помощи графического редактора Corel Draw. Результаты. Выявлены геохимические особенности природных вод водотоков золоторудного месторождения Вьюн в условиях вечной мерзлоты. Установлено наличие контрастных аномалий химических элементов, представленных мышьяком и ртутью. Данные элементы являются спутниками малосульфидного золотокварцевого оруденения. The relevance of the research is justified by the need in data on the state of natural surface waters in the territories of gold mining enterprises located in the permafrost zone of the subarctic belt. The purpose of the research is to identify the geochemical properties of natural waters in the territory of Vyun gold deposit at the stage of pre-production development. Object: surface waters of the Vyun gold deposit. Factual materials and research methods. The factual material was obtained as a result of research work carried out in 2017 by the Department of Geoecology and Geochemistry of National Research Tomsk Polytechnic University. This paper discusses the study of watercourses in the territory of Vyun gold deposit on the basis of 13 water samples taken in the area. The samples were taken and processed using standard methods in accordance with regulation documents.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью получения данных о фоновом состоянии почв территории золоторудного объекта, а также целесообразностью поиска взаимосвязей между минеральными и геохимическими особенностями почвенного покрова месторождения. Цель: выявление минералого-геохимических особенностей почвенного покрова территории золоторудного месторождения Вьюн на доэксплуатационной стадии его освоения. Объект: почвы территории золоторудного месторождения Вьюн. Фактические материалы и методы исследования. Фактический материал получен сотрудниками кафедры геоэкологии и геохимии Национального исследовательского Томского политехнического университета в 2017 г. в ходе выполнения научно-исследовательских работ. В данной статье обсуждаются результаты исследований территории золоторудного месторождения Вьюн по данным изучения 19 проб почв. Работы проводились по стандартным методикам в соответствии с нормативными документами. Элементный состав почв устанавливался методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на содержание 55 химических элементов в аккредитованном химико-аналитическом центре «Плазма» (г. Томск). Минеральный состав почв определялся с помощью методов оптической микроскопии, рентгеновской дифрактометрии и сканирующей электронной микроскопии на базе Международного научно-образовательного центра «Урановая геология». Результаты обрабатывались с помощью современного программного обеспечения (Microsoft Excel, Statistica, Corel Draw и т. д.). Результаты. Выявлены минералого-геохимические особенности почв территории золоторудного месторождения Вьюн. Установлена взаимосвязь между минеральным составом рудной зоны и геохимической спецификой почв. Получены данные по повышенным содержаниям золота и элементов-спутников малосульфидного золотокварцевого оруденения, а именно мышьяка, серебра, сурьмы, определены их контрастные ореолы рассеяния, что может использоваться в практике дальнейших поисковых работ. The relevance of the study is caused by the need in data on the soil background states in the territory of the gold ore facility as well as in knowledge of relationships between the mineral and geochemical features of the deposit soil cover. The purpose of the research is to detect mineralogical and geochemical features of the soil cover of Vyun gold deposit territory at the preoperational period of its development. Object of the study is soils of the territory of Vyun gold deposit. Factual materials and research methods. The factual material was obtained by employees of the Department of Geoecology and Geochemistry of the National Research Tomsk Polytechnic University in 2017 in the course of research work. The paper presents results of the study of the Vyun gold deposit territory based on 19 soil samples obtained at that time. The work was carried out by standard methods in accordance with the regulation documents. The elemental composition of the soils including 55 chemical elements was determined by the mass spectrometry method with inductively coupled plasma at the analytical chemical certified center «Plasma» (Tomsk). Mineral composition of soils was determined using optical microscopy, X-ray diffractometry and scanning electron microscopy on the basis of the International Scientific and Educational Center «Uranium Geology». The results were processed using modern software (Microsoft Excel, Statistica, Corel Draw, etc.). Results. The mineralogical and geochemical features of the soils in Vyun gold deposit territory have been determined. The relationship between the mineral composition of the ore zone and the soil geochemical characteristics was established. The data were obtained on the increased contents of gold and elements-satellites of low-sulfide gold-quartz mineralization, namely arsenic, silver, antimony, their contrasting scattering halos were determined, which can be used in the practice of further prospecting work.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью расширения методов комплексных экологических исследований для оценки качества объектов окружающей среды малых населенных пунктов. Изучение элементного состава пылеаэрозольных выпадений даст наиболее полную картину о состоянии качества основных природных компонентов. Аэрозоли воздуха представляют собой сложную дисперсную систему, включающую в себя частицы размером менее 10 микрон. Эти частицы имеют как природное, так и техногенное происхождение: мелкодисперсные пылевые частицы почвы, растений, микроорганизмы, сажа, зола, составные части дымовых выбросов котельной, промышленности и т. д. Атмосферный воздух небольших населенных пунктов остается малоизученным, отсутствуют систематические данные о химическом составе атмосферных взвесей, в связи с чем и определяется актуальность данной работы. Цель: определить элементный состав твердой фазы снегового покрова малого населенного пункта Долонь. Объекты: пылеаэрозольные выпадения, твердые частицы аэрозолей воздуха, снеговой покров, уголь и зола. Методы: масс-спектрометрический и атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой. Результаты. Изучен элементный состав снеготалой воды и твердой фазы снега. Для определения степени летучести химических элементов рассчитан их коэффициент обогащения из угля в золу. Определены основные зоны с повышенным содержанием тяжелых металлов в пылеаэрозольных выпадениях. В снеговом покрове исследуемой территории выявлена группа элементов с высокой миграционной способностью. Построены карты загрязнения снегового покрова населенного пункта Долонь с выделением участков (ореолов загрязнений) с повышенным содержанием исследуемых групп элементов. The relevance of this work is caused by the need to expand the methods of complex environmental studies to assess the quality of environmental objects in small communities. The study of the elemental composition of dust and aerosol depositions will provide the most complete picture of the quality status of the main natural components. Air aerosols are a complex dispersed system that includes particles smaller than 10 microns. These particles have both natural and man-made origin: finely dispersed dust particles of soil, plants, microorganisms, soot, ash, components of smoke emissions from boiler houses, industry, etc. Atmospheric air of small settlements remains poorly studied, there are no systematic data on the chemical composition of atmospheric pollutants, and therefore the relevance of this work is determined. The aim of the research is to determine the elemental composition of the solid phase of the snow cover of a small settlement Dolon. Objects: dust-aerosol deposition, particulate matter of air aerosols, snow cover, coal and ash. Techniques: mass spectrometric and atomic emission with inductively coupled plasma (MS-ISP, OES-ISP) Results. The elemental composition of snow melt water and solid phase of snow was studied. To determine the degree of volatility of chemical elements their coefficient of enrichment from coal to ash was calculated. The main zones with increased content of heavy metals in dust and aerosol depositions were determined. In the snow cover of the investigated territory a group of elements with high migratory capacity was revealed. Maps of the snow cover pollution of the Dolon settlement were constructed with identification of areas (halos of pollution) with increased content of the studied groups of elements.

Актуальность исследования обусловлена слабой изученностью минералогического, элементного состава и токсичности буровых шламов, образованных в процессе строительства скважин на нефтяных месторождениях. Цель: выявить минералогическую и геохимическую специфику буровых шламов, определить наличие токсичности данного вида отхода с использованием современных методов исследований. Методы: рентгеновская порошковая дифрактометрия; масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой; сканирующая электронная микроскопия; биотестирование. Результаты. В пробах бурового шлама исследуемых нефтяных месторождений Томской области определены общие минералы – кварц, альбит, мусковит и кальцит, что указывает на схожий состав исходных вмещающих пород. В буровых шламах выделяется следующая геохимическая специализация, выраженная в повышенном концентрировании таких химических элементов, как Pb, Zn, Cu. Главным образом, элементы относятся к тяжелым металлам I, II и III класса опасности. Величина суммарного показателя загрязнения показывает, что большинство проб шлама относится к низкой степени загрязнения. Однако для образцов с действующих шламовых амбаров характерна средняя степень загрязнения. Выявленные минеральные фазы представлены оксидами железа, свинца, цинка, сульфидом железа, сульфатом бария. Были обнаружены частицы железа и свинца сферической формы. В целом пробы бурового шлама не оказывают токсического действия на тест-объекты: Daphia magna, Scenedesmus quadricauda, Drosophila melanogaster. В то же время пробы с эксплуатируемых амбаров оказывают влияние на тест-организм Daphia magna. Таким образом, исследуемые пробы бурового шлама относятся к малоопасным, практически неопасным отходам и не являются потенциально токсичными. The relevance of the research is in poorly studied mineralogical, elemental composition and toxicity of drill cuttings formed during the construction of wells in oil fields. The main aim of the research is to identify the geochemical and mineralogical particularity of drill cuttings, to determine the toxicity of this type of waste using modern research methods. Methods: X-ray powder diffraction; inductively coupled plasma mass spectrometry; scanning electron microscope; bioassay. Results. Common minerals, such as quartz, albite, muscovite and calcite, were determined in the studied samples of drill cuttings that indicates a similar composition of the original host rocks. The geochemical specificity of drill cuttings expressed in increased concentration of chemical elements such as Pb, Zn, Cu, was revealed. Mainly, the elements belong to heavy metals of I, II and III hazard class. The value of the total pollution indicator shows that most samples of drill cuttings are of low pollution. However, the samples from existing sludge pits are characterized by medium pollution. The identified mineral phases are represented by oxides of iron, lead, zinc, iron sulfide, barium sulfate. Spherical particles of iron and lead were discovered. In general, drill cuttings samples have not toxic effects on test objects: Daphia magna, Scenedesmus quadricauda, Drosophila melanogaster. At the same time, samples from existing sludge pits have an effect on the test organism Daphia magna. In this way, the studied samples of drill cuttings are low-hazardous, practically non-hazardous waste, and are not potentially toxic.