Микрочастицы тяжелых металлов в гидросфере промышленных районов: идентификация источников, закономерности миграции и накопления, экологический риск

Проект направлен на решение важной фундаментальной проблемы негативного воздействия техногенных растворов на компоненты окружающей среды. Одной из основных проблем, возникающих в промышленных районах, является деградация водных экосистем расположенных на их территории, связанная с поступлением кислых высокоминерализованных вод в гидросферу.Основная цель проекта – выявить закономерности миграции, накопления и трансформации микрочастиц тяжелых металлов, поступающих от техногенных источников, а также особенности формирования источников вторичного загрязнения окружающей среды. Объекты, на примере которых будет проходить исследование, представляют собой изливающиеся шахтные воды и поверхностные водотоки промышленных районов, на примере, ликвидированных шахт Кизеловского угольного бассейна в Пермском крае. Это кислые и ультракислые воды с экстремально высокими концентрациями химических элементов. В результате выполнения проекта будут определены характеристики дисперсной и жидкой фазы вод, установлены особенности и закономерности, описывающие взаимодействие природных сорбентов с фазами гетерогенной системы. Будут изучены процессы миграции и аккумуляции токсичных элементов в компонентах окружающей среды. Особое внимание будет уделено формам нахождения и переноса химических элементов в донных отложениях и поверхностных водах, а также факторам, влияющим на их аккумуляцию. Для достоверного прогноза геохимических и геоэкологических изменений окружающей среды будет проведено физико-химического моделирование процессов миграции и концентрирования потенциально токсичных элементов в компонентах окружающей среды.Всесторонний и научно-обоснованный подход к изучению литолого-гидрогеохимических последствий ионообменных процессов, идентификации источников, закономерностей миграции и накопления микрочастиц тяжелых металлов является важным фундаментальным направлением. Оригинальность подходов в проекте определяется методиками, разработанными и апробированными нашим коллективом специально для исследования шахтных вод и продуцируемых ими донных отложений, и заключается в: постановке натурных и лабораторных экспериментов по осаждению тяжелых металлов из реальных изливов шахтных вод с учетом специфики их состава и эксперименты по взмучиванию донных осадков, имитирующие изменение уровенного режима, расхода, а также физико-химических условий.Полученные с помощью современных аналитических методов и приемов обработки информации и физико-химического моделирования результаты исследований позволят количественно оценить особую роль микрочастиц в выведении из водной среды тяжелых металлов и образовании зон максимального осадконакопления, а также условия, при которых они становятся основными источниками вторичного загрязнения и будут способствовать разработке наиболее эффективных природоохранных решений по управлению качеством подземных и поверхностных вод и борьбе с загрязнением окружающей среды.