Перспективные технологии биоремедиации сточных вод золотодобывающих предприятий Узбекистана

Тимофеева С. С., Дроздова И. В., Бобоев A. А., Хужжиев С. О., Фарманова М. А.

2022 / Том 7, № 4 (2022) [ ЭКОЛОГИЯ ]

Всё возрастающие объемы добычи золота в Республике Узбекистан требуют увеличения расходов водных ресурсов. В то же время подразделения Навоийского ГМК расположены на засушливых, маловодных территориях с высоким (40–80 %) и экстремальным (более 80 %) дефицитом воды. В связи с этим для предприятия остро стоит проблема водоснабжения, водоотведения и совершенствования системы замкнутого водооборота с применением инновационных биотехнологических решений. Целью настоящей работы является обобщение современных данных об использовании на горнодобывающих предприятиях технологий биоремедиации сточных вод и оценка перспектив использования такой технологии на НГМК. В работе обобщены представленные в литературе данные об использовании биоремедиации на горных предприятиях России и других стран, а также данные собственных экспериментальных исследований очистительных функций растений Узбекистана. Указанные исследования проводились в условиях лабораторного моделирования с использованием сточных вод из прудков хвостохранилища ГМЗ-2 и ГМЗ-3 НГМК. Были изучены очистительные функции растений долины реки Заравшан: эйхорнии, пистии, азолы и ряски малой. В результате исследования установлено, что наиболее высокий очистительный потенциал имеет эйхорния: благодаря высокой активности цианидутилизирующего фермента бета-цианаланинсинтазы она накапливает металлы и метаболизирует цианиды. Пистия и азола оказались неустойчивыми к высокому уровню солесодержания, и их необходимо адаптировать путем дополнительного внесения органических веществ, в частности овечьего навоза. Следующим этапом должны стать полупромышленные испытания в условиях хвостохралища и разработка технического регламента.

Ключевые слова:

биоремедиация; сточные воды; золотодобыча; хвостохранилище; водные растения; очистительный потенциал; цветные металлы; экологически чистая технология

Библиографический список:

1. Кулматов Р. А., Нигматов А. Н., Расулов А. Б. Современные экологические проблемы трансграничной реки Зарафшан // География және геоэкология мәселелерi. Вопросы географии и геоэкологии. 2014. № 2. С. 38–49.
2. Соколов В. И. Водное хозяйство Узбекистана – настоящее, прошлое, будущее. Ташкент: Издво «Библиотека Водника», 2015. 57 с. [Электронный ресурс]. URL: http://cawater-info.net/library/rus/watlib/watlib-01-2015.pdf (12.10.2022).
3. Сангирова У. Р. Особенности развития водного хозяйства на территории Узбекистана // Вестник науки и образования. 2019. № 19. С. 16–26.
4. Тимофеева С. С., Ульрих Д. В., Тимофеев С. С. Технологии фиторемедиации на техногенноповрежденных территориях в условиях Восточной Сибири и Южного Урала // Безопасность в техносфере. 2016. № 6. C. 16–23. https://doi.org/10.12737/24721.
5. Ольшанская Л. Н., Собгайда Н. А., Русских М. Л., Валиев Р. Ш., Арефьева О. А. Фиторемедиционные энергосберегающие технологии в решении проблем загрязнения гидросферы // Инноватика и экспертиза. 2012. № 2. C. 166–172.
6. Вдовина И. В., Смирнова Т. П. Доочистка сточных вод горно-обогатительного комбината с использованием элементов природно-техногенных ландшафтов // Безопасность жизнедеятельности. 2014. № 11. С. 17–22.
7. Евдокимова Г. А., Иванова Л. А., Мозгова Л. П., Фокина Н. В. Плавающие биоплато для очистки сточных карьерных вод от минеральных соединений азота в арктических условиях // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 9. C. 35–41. https://doi.org/10.18412/1816-0395-20159-35-41.
8. Yan A., Wang Y., Tan S. N., Mohd Y., Ghosh S., Chen Z. Phytoremediation: a promising approach for revegetation of heavy metal-polluted land // Frontiers of Plant Science. 2020. Vol. 11. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00359.
9. Kurade M. B., Ha Y.-H., Xiong J.-Q., Govindwar S. P., Jang M., Jeon B.-H. Phytoremediation as a green biotechnology tool for emerging environmental pollution: a step forward towards sustainable rehabilitation of the environment // Chemical Engineering Journal. 2021. Vol. 415. https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129040.
10. Chen L., Beiyuan J., Hu W., Zhang Z., Duan Ch., Cui Q. [et al.] Phytoremediation of potentially toxic elements (PTE`s) contaminated soils using alfalfa (Medicago sativa L.): a comprehensive review // Chemosphere. 2022. Vol. 293. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.133577.
11. Zihan Wei, Haiping Gu, Quyet Van Le, Wanxi Peng, Su Shiung Lam, Yafeng Yang Perspectives on phytoremediation of zinc pollution in air, water and soil // Sustainable chemistry and pharmacy. 2021. Vol. 24. https://doi.org/1016/j.scp.2021.100550/.
12. Vergani L., Mapelli F., Zanardini E., Terzaghi E., Raspa G., Borin S. [et al]. Phyto-rhizoremediation of polychlorinated biphenyl contaminated soils: An outlook on plant-microbe beneficial interactions // Science of the total environment. 2017. Vol. 575. P. 1395–1406. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.218.
13. Corso Dal G., Fasani E., Manara A., Visioli G., Furini A. Heavy metal pollutions: state of the art and innovation in phytoremediation // International Journal of molecular sciences. 2019. No. 20. https://doi.org/10.3390/ijms20143412.
14. Dhanwal P., Kumar A., Dudeja S., Chhokar V., Beniwal V. Recent advances in phytoremediation technology // Advances in environmental biotechnology. Singapore: Springer, 2017. P. 227–241. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4041-2_14.
15. Sakakibara M., Harada A., Sano S., Hori R. S. Heavy metals tolerance and accumulation in Eleocharis acicularis, a heavy metal hyperaccumulating aquatic plant species // Geo-Pollution Science. 2009. No. 5. P. 1–9.
16. Suman J., Uhlik O., Viktorova J., Macek T. Phytoextraction of heavy metals: a promising tool for clean-up of polluted environment? // Frontiers in Plant Science. 2018. Vol. 9. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01476.
17. Dhaliwal S. S., Singh J., Taneja P. K., Mandal A. Remediation techniques for removal of heavy metals from the soil contaminated through different sources: a review // Environmental Science and Pollution Research. 2020. No. 27. P. 1319–1333. https://doi.org/10.1007/s11356-019-06967-1.
18. Ташпулатов Й. Ш. Альгофлора среднего течения реки Заравшан и ее взаимосвязь с индикаторносапробными видами // Самарский научный вестник. 2016. № 2. C. 63–66.
19. Мустафаева З. А., Мирзаев У. Т. Холмурадова Т. Н. Современное состояние водных биоценозов водоемов бассейна реки Зарафшан // Восточно-Европейский научный журнал. 2017. № 3. [Электронный ресурс]. URL: https://eesa-journal.com/biologicheskie-nauki/sovremennoe-sostoyanie-vodnyxbiocenozov-vodoemov-bassejna-reki-zarafshan/ (12.11.2022).
20. Mattila K., Zaitsev G., Langwaldt J. Biological removal of nutrients from mine waters. Final report. Rovaniemi: Finnish Forest Research Institute, 2007. 99 p.
21. Пат. № 189759, Российская Федерация, МПК C02F 3/32 (2006.01). Модуль фитосистемы для биологической очистки промышленных сточных вод от минеральных загрязнителей / Л. А. Иванова, В. А. Мязин, Е. В. Корнейкова, Н. В. Фокина, В. В. Редькина, Г. А. Евдокимова; заявитель и патентообладатель ИППЭС КНЦ РАН. Заявл. 17.09.2018; опубл. 03.06.2019. Бюл. № 2018133048.
22. Пат. № 2560631, Российская Федерация, МПК C02F 3/32 (2006.01). E02B 15/04 (2006.01). Устройство для биологической очистки сточных карьерных вод / Г. А. Евдокимова, Л. А. Иванова, В. А. Мязин; заявитель и патентообладатель ИППЭС КНЦ РАН. Заявл. 30.05.2014; опубл. 20.08. 2015. Бюл. № 2014122204/13.
23. Тимофеева С. С., Краева В. З., Меньшикова О. А. Роль водорослей и высших водных растений в обезвреживании цианидсодержащих сточных вод // Водные ресурсы. 1985. № 6. С. 111–116.
24. Тимофеева С. С., Меньшикова О. А. Использование макрофитов для интенсификации биологической очистки роданидсодержащих сточных вод // Водные ресурсы. 1985. № 6. С. 80–85.
25. Timofeeva S. S., Stom D. J. Present and perspectives of using hydrobotanic treatment for sewage waters // Acta Hydrochimica et Hydrobiologica. 1986. Vol. 16. No. 3. P. 299–312. https://doi.org/10.1002/aheh.19880160310.

Файлы:

• article (скачать | просмотреть) - скачано 6 раз