Водные потоки рассеивания в горно-промышленных ландшафтах

В горно-промышленных районах резко изменяется характер и интенсивность водной миграции химических элементов по сравнению с естественным ландшафтом.

Это обуславливается общим изменением гидродинамического режима территории и выведением на поверхность большого количества измельченных горных пород, химический состав которых формировался в термодинамических условиях, отличных от условий земной поверхности. Кроме того, наличие в горнодобывающий районах обогатительных фабрик приводит к появлению в водных потоках рассеивания техногенных загрязнителей, применяемых в процессах обогащения и переработки полезных ископаемых (флотореагенты).

Изменение гидродинамического режима в районах функционирования объектов горных предприятий выражается в искажении, относительно фоновой, структуры поверхностных и подземных водных потоков, которое проявляется:

· в формировании депрессионной воронки;

· в увеличении скорости и изменении направления водных потоков;

· в дренировании поверхностных водотоков.

На водный баланс территории оказывает существенное влияние и наличие внешних отвалов. Из-за достаточно рыхлого внутреннего строения отвалов практически все выпадающие осадки фильтруются к подножию отвалов. Испарение с поверхности отвалов и сток практически отсутствуют. Появление уплотненного водоупорного слоя грунта у подножия отвала вызывает появление области повышенного увлажнения, формирующей часто приотвальные болота, озера или речки.

Таким образом, отвал выступает как дополнительный источник влаги в ландшафте, количество (W)которой может быть в первом приближении оценено произведением площади отвала (S) на годовое количество осадков (Р):

W = S × P

Процессы водоотлива в горных выработках формируют водные миграционные потоки, химический состав которых заметно отличается от химического состава поверхностных, подземных и грунтовых вод территории. Для них характерно повышенное содержание взвесей и минерализация, а также наличие ряда чисто техногенных загрязнений, связанных с процессами добычи (нефтепродукты, компоненты взрывчатых веществ).

Увеличение интенсивности миграции химических элементов во взвешенной и ионной форме обусловлено теми же процессами, что и природное водно-химическое выветривание, но во много раз усилено из-за техногенного разрушения горной массы (увеличение удельной поверхности, появление пылевых фракций).

Прогноз состава дренажных вод при разработке месторождений может быть сделан на основе изучения вод коры выветривания месторождения и химической стойкости минералов к водно-химическому выветриванию. Наиболее химически нестойки сульфидные минералы, определяющие появление минерализованных кислых дренажных вод.

Значительным источником формирования загрязненных водных потоков рассеивания являются внешние отвалы. В зависимости от химического состава минералов, состав отвальных вод может изменяться в очень широких пределах. Химиз процессов формирования отвальных вод обуславливается двумя факторами: окислительно-восстановительной обстановкой в отвале и промывным водным режимом. Обычно наибольшую опасность для объектов ландшафта (почв, поверхностных и грунтовых вод) представляют отвалы, содержащие сульфидные минералы.