Особенности пылевого загрязнения горных отводов рудников Северного Кавказа

Раскрыты особенности пылевого загрязнения нагорных территорий при добыче и переработке полиметаллических руд (рудник Садонского свинцово-цинкового комбината) Северного Кавказа. Обоснован механизм пылевого рассеяния в приземной атмосфере, основанный на проявлении метеорологических условий (роза и интенсивность ветров, величины атмосферного давления), рельефных факторов (горы и ущелья), а также физико-механических свойств пыли. Показано, что выпадение минеральной пыли из приземной атмосферы происходит за счет гравитационного, электродинамического и турбулентного осаждения, а также вымывания дождевыми осадками и туманами. Проанализирована эволюция пылевого загрязнения почв прилегающих территорий, с выделением роли и особенностей наночастиц. Высота воздушного пространства Алагирского ущелья, в пределах которого происходят основные негативные изменения под действием пылевых выбросов горных предприятий и сопровождающей их инфраструктуры, достигает 200 м. Выявлена теоретическая зависимость запыленности приземного воздуха по высоте, что позволяет устанавливать высоту забора свежего воздуха для вентиляции нагорных рудников. Одновременно была установлена динамика изменения содержания пыли в воздухе горных ущелий в течение светового дня. Это способствовало разработке автоматизированной схемы процесса работы оросительной системы на рудниковых дворах и на бункерном хозяйстве для нормализации чистоты подаваемого в шахту приточного воздуха. Показано, что территория биогеохимических аномалий отражает реальную, хотя и большей частью слабоконтрастную, зону загрязнения. Также было экспериментально установлено, что на поведение наночастиц пыли в приземной атмосфере преимущественное влияние оказывает их морфология.

Peculiarities of dust pollution of upland areas during the extraction and processing of polymetallic ores (mines of the Sadonsky lead-zinc plant) and tungsten-scheelite (the Molybden mine of the Tyrnyauz tungsten-molybdenum plant) of the North Caucasus are disclosed. The mechanism of dust scattering in the surface atmosphere is substantiated, based on the manifestation of meteorological conditions (rose and intensity of winds, atmospheric pressure values), relief factors (mountains and gorges), as well as the physical and mechanical properties of dust. It is shown that the fallout of mineral dust from the surface atmosphere occurs due to gravitational (65 %), electrodynamic (up to 10 %) and turbulent (5 %) settling, as well as washing out by rainfall and fog (up to 20 %). The evolution of dust pollution of the soils of adjacent territories is analyzed, with the role and features of nanoparticles highlighted. The height of the air space of the Alagir Gorge, within which the main negative changes occur under the influence of dust emissions from mining enterprises and their accompanying infrastructure, reaches 200 m. A theoretical dependence of the dust content of surface air on height was revealed, which makes it possible to set the height of fresh air intake for ventilation of upland mines; at the same time, the dynamics of changes in the dust content in the air of mountain gorges during daylight hours was established. It contributed to the development of an automated scheme of the operation of the irrigation system at the ore yards and at the bunker farm to normalize the purity of the supply air supplied to the mine. It is shown that the territory of biogeochemical anomalies reflects the real, albeit mostly low-contrast, pollution zone. It was also experimentally established that the behavior of dust nanoparticles in the surface atmosphere is predominantly influenced by their morphology.