Непознанный лежащий объект

Цветы очищают реку от ртути, а ученые в отходах ищут золото.

Растительное обезвреживание

Урское хвостохранилище находится в поселке Урск Гурьевского района Кемеровской области. Но в последние годы оно стало привлекать ученых из разных регионов, поскольку дает огромное число тем для диссертаций.

– К нам прошлым летом приезжало много биологов из Новосибирска и других городов, – рассказала Екатерина Казакова, руководитель территориального распорядительного органа Урского поселения. – В администрации они отмечали командировки и по нашей просьбе исследовали качество воды в районе. Интересом их изучения служит территория, загрязненная отработанной породой после промывки золота. Ведь около 30 лет назад на реке Ур работало две драги.

До сих пор отходы – от золотодобычи и обогащения руд – складированы в заболоченном логу двумя сухими отвалами высотой 10-12 метров. Ложе хвостохранилища не огорожено дамбами, а в логу протекает ручей, воды которого имеют сильнокислую реакцию. В результате территория в 7,85 га ниже хвостохранилища загрязнена под влиянием сернокислых растворов дождевых и поверхностных вод, дренирующих отвалы.

В июле 2015 года в поселке Урск на территории по периферии хвостохранилища были отобраны пробы листьев березы повислой (той самой, из которой мы любим заготавливать веники для бани). Параметры содержания элементов в образцах листьев удивили многообразием, интересным для дальнейшего изучения. А что же в самой реке?

Ответ дали… водные гиацинты. Химики Новосибирского государственного университета исследовали растения, способные накапливать в своих тканях тяжёлые металлы, чтобы найти способ применять их для очистки водоёмов и почв. В итоге были определены наиболее подходящие, которые «обезвреживали» ртуть в ручье, впадающем в реку Ур.

Как пояснила Тамара Романова, ассистент кафедры химии окружающей среды НГУ, эксперимент проводился совместно с геологами из Института геологии и минералогии им. Соболева СО РАН. Очистить загрязнённые стоками водоёмы пытались с помощью таких растений, как водяной гиацинт (он был завезен из теплиц Института цитологии и генетики СО РАН), а также рдест и рогоз, которые исконно произрастали на данной территории:

– Выяснилось, что у гиацинта, который сам находится на поверхности воды, а корни пускает в воду, происходит большой прирост биомассы: он поглощает все вредные вещества в водоёме. Причём впитывание настолько интенсивное, что процесс «обезвреживания» ядовитых веществ идёт очень быстро. Также стало известно, что и рдест накапливает в себе довольно широкий спектр элементов. Особенно сильно водоплавающие растения извлекают из окружающей среды и концентрируют в своих тканях ртуть, в больших количествах, притом без особого вреда для себя.

Помимо очевидной выгоды для экологии, в таких исследованиях есть и другие плюсы – растительную массу потом можно собрать и сжечь, а образовавшийся пепел использовать, как вторичное сырье.

– Грубо говоря, из сажи после сжигания можно заново получать накопленные растениями элементы, например, те же руды, – отметила исследовательница.

Драгоценный торф

Но и это еще не всё. Тем же летом 2016-го геологи из Института геологии и минералогии СО РАН и НГУ после исследования экологического состояния территорий, примыкающих к Урскому хвостохранилищу, сделали вывод: отходы обогащения полезных ископаемых могут содержать недоизвлеченные после процессов обогащения элементы – золото и серебро.

Золото представлено двумя формами: самородной и так называемым «невидимым золотом» (invisible gold), входящим в структуру некоторых сульфидов. Серебро присутствует в качестве примеси в халькопирите, теллуриде и селениде, а также формирует собственные минералы (жеффруаит и науманнит).

– В торфяном веществе заболоченного лога, расположенного ниже по направлению сноса с отвалов, происходит активное концентрирование золота, которое сопровождается формированием «нового» субмикронного самородного золота. Концентрация золота здесь достигает 155 граммов на тонну, при этом требуемая концентрация для разработки природного месторождения составляет 2 г/т, – отмечает Ирина Мягкая, сотрудница лаборатории геохимии благородных и редких элементов и экогеохимии ИГМ СО РАН.

В итоге данный объект исследования можно назвать техногенным месторождением, однако о добыче благородных металлов здесь говорить рано: золото находится в торфяном веществе в виде наночастиц, и необходимо разрабатывать новые технологии для его извлечения.

– Конечно, отходы являются мощнейшим фактором загрязнения территории вокруг старых и действующих рудников, но мы предположили, что и из них можно извлекать пользу, – говорит Ирина Мягкая. – В исследуемой системе все компоненты расположены так, что получился естественный эксперимент, который человек поставил вместе с природой. Мы выяснили, что благородные металлы могут вести себя неожиданно, накапливаясь в торфе, тем самым формируя месторождение.

Подготовила
Лариса Филиппова.