Разработка россыпных месторождений золота сопровождается перемещением значительных объемов грунта, нарушением естественного режима подземных и поверхностных вод, что приводит к изменению геохимических параметров природных сред и возникновению техногенно-геохимических процессов, отрицательно влияющих на окружающую среду. Изучение этих процессов проведено в районе прииска Сибиревский, расположенного в бассейне р. Вишеры (Северный Урал).
В районе развиты сланцево-карбонатные и сланцево-кварцитовые отложения протерозойского возраста. Золотоносными являются олигоценовые аллювиальные отложения, в составе которых присутствуют хлорито-серицито-кварцевые сланцы, кварциты, диабазы. Особенностью аллювия является наличие железистого цемента. По данным рентгеноструктурного анализа, легкая фракция этих отложений представлена кварцем, иллитом, хлоритом, плагиоклазом, микроклином. В составе тяжелой фракции присутствуют: альмандин, гематит, магнетит, гетит, хлорит, магнезит, амфиболы, слюды.
Грунтовые воды района приурочены к аллювиальным и элювиально-делювиальным отложениям.
Разработка россыпей золота проводится на двух участках гидравлическими приборами производительностью 100 м3/час. На прииске построено три технологических отстойника. Взмучивание и экстракция грунта в ходе его обогащения приводит к переходу в технологические воды растворимых компонентов, механических и коллоидных частиц, которые попадают в отстойники и поверхностные воды.
Продукты выветривания отвалов также могут играть определенную роль в загрязнении вод, однако, на данном участке работы ведутся первый год и эти процессы не выражены.
Сооружение отстойников вызывает подпор подземных вод, при этом за счет фильтрации вод через ложе отстойников и удерживающие плотины происходит загрязнение грунтовых вод.
В августе 1993 г. проведено опробование территории месторождения. По данным анализов водных вытяжек, в грунтах карьеров, отвалов и донных отложений наблюдается высокое содержание железа (до 29,45 мг/кг). Источником железа служат железосодержащие минералы, находящиеся в аллювии — гетит, гематит, магнетит.
Химический анализ технологических вод указывает на повышенное содержание в них, по сравнению с водами в естественных условиях, железа, взвешенных веществ, а также слабокислую реакцию среды. Концентрация железа в одном из отстойников в 26 раз превышает ПДК (8,0 мг/л). Содержание взвешенных веществ в стоке с отстойника в восемьсот раз превышает ПДК (2600,0 мг/л).
Для поверхностных вод отмечается увеличение концентрации взвешенных веществ, железа, нитратов, нитритов, аммония, уменьшение рН среды. В отдельных пробах содержание взвешенных веществ примерно в 83000 раза больше ПДК (271680,0 мг/л), железа — в 22 раза (6,8 мг/л), аммония — в 7 раз (3,5 мг/л).
Во всех пробах грунтовых вод содержание взвешенных веществ, железа, аммония, нитритов, нитратов значительно превышает фоновые значения и ПДК. В отдельных пробах концентрация железа в 17 раз превышает ПДК (5,35 мг/л), аммония — почти в 3 раза (1,33 мг/л), нитритов — в 1,38 раза (0,11 мг/л), а концентрация нитратов в 111 раз превышает фоновые значения (5,55 мг/л). Водородный показатель уменьшился с 6,20 в фоновой пробе до 5,35.
Отмечается уменьшение концентрации взвешенных веществ и железа при фильтрации вод через удерживающие плотины отстойников. Содержание взвешенных веществ в подземных водах, высачивающихся через плотину одного из отстойников, в 1358 раз меньше, чем в самом отстойнике, железа — в 1,9 раза. Этот эффект может быть использован для грубой очистки технологических вод от взвешенных веществ и железа путем сооружения фильтрующих плотин со специально подобранным гранулометрическим составом.
Таким образом, разработка россыпей золота приводит к возникновению техногенно-геохимических процессов, которые необходимо учитывать при разработке мероприятий по охране окружающей среды.
