г. Пермь, ул. Генкеля, 4

Влияние разработки алмазов на поверхностные и подземные воды в бассейне р. Вишеры // Всеуральское совещ. по подземным водам Урала и сопредельных территорий, посвященное 90-летию со дня рождения профессора Г. А. Максимовича, 4-е науч. чтения: тез. докл. – Пермь, 1994. – С. 46-48.

Бассейн р. Вишеры, где разрабатываются россыпные месторождения алмазов, слагается отложениями рифея, венда, ордовика, силура, девона, карбона и перми. В районе проявляется современный и древний карст. Закарстованы трещиноватые карбонатные породы силура, девона, карбона и нижней перми общей мощностью до 4000 м. С перекрытым подаллювиальным и подфлювиогляциальным карстом связаны погребенные месторождения алмазов в эрозионно-карстовых депрессиях (ЭКД).

Отложения, выполняющие депрессии, включают песчаник, кварцито-песчаник, кварц, кремень, известняк, доломит. В песчаной части отложений ЭКД основное место занимает легкая фракция, представленная такими минералами, как кварц, кальцит, доломит, кварцевый микропесчаник, фосфаты, полевые шпаты. Содержание тяжелой фракции колеблется от 0.1 до 4.2%. В ее составе присутствуют: гидрогетит, магнетит, гематит, сидерит, оксиды марганца, фосфаты, лейкоксен, циркон, турмалин, рутил, ильменит, хромшпинелиды, анатаз, гранаты, эпидот, пироксены, амфиболы, муассанит, флюорит. Глинистые минералы, главными компонентами которых являются каолинит, гидрослюда, монтмориллонит, хлорит, составляют большую часть терригенного материала отложений ЭКД.

В районе развиты грунтовые воды аллювиальных, элювиально-делювиальных отложений; карстовые воды визейско-артинского, франско-турнейского, ордовикско-силурийского карбонатных водоносных комплексов; трещинно-грунтовые и трещинно-пластовые воды девонского, ордовикско-силурийского, ассельско-артинского терригенных водоносных комплексов. Первые два водоносных комплекса на отдельных участках гидравлически связаны, что обусловлено закарстованностью пород.

Разрабатываются месторождения алмазов дражным и гидромеханическим способами, для чего применяютя 4 драги и одна сезонная обогатительная фабрика (СОФ). Драгами и СОФ извлекают часть тяжелой фракции, содержащей алмазы. В реки сбрасываются валунно-галечные и песчано-глинистые фракции, образующие отвалы высотой несколько метров. С целью поддержания необходимого уровня воды для плавучих драг на реках сооружаются плотины.

Сооружение плотин, прудов-отстойников, организация системы оборотного водоснабжения, эксплуатация гидравлических установок приводит к изменению гидродинамического режима поверхностных и подземных вод. При повышении уровня подземных вод происходит подтопление и заболачивание территорий.

Наличие плотин на реках вызывает подпор подземных вод. В результате становится возможным поступление загрязненных речных вод в грунтовые воды. Утечки из прудов-отстойников СОФ также загрязняют грунтовые воды. В результате работы драги меняется не только профиль дна реки, но и гранулометрический состав донных отложений, что активизирует на некоторых закарстованных участках долин рек переток поверхностных и грунтовых вод в нижележащие водоносные горизонты. Этому способствует увеличение напоров при создании водохранилищ. Поверхностные и подземные воды загрязняются в результате взмучивания и экстракции компонентов грунта в ходе технологических операций.

Неустойчивые минералы отвалов, попав в другие физико-химические условия, начинают интенсивно выветриваться. Продукты взаимодействия породных отвалов с поверхностными водами и атмосферными осадками поступают в подземные воды.

Летом 1993 г. проведено опробование долин рек Бол.Колчим, Сев.Колчим, Колчим, Бол.Щугор, Чурочная, Рассольная, Волынка. Поданным анализов водных вытяжек из грунтов, дающих представление о подвижных в водной среде компонентах грунтов, в дражных отвалах наблюдается высокое содержание железа (до 9.9), нитритов (до 1.6), аммония (до 11 мг/кг). Источником железа служат железосодержащие минералы отвалов. Донные отложения максимально загрязнены железом (до 10.4 мг/кг) на участках рек, находящихся вблизи места работы драг; ниже по течению концентрация железа уменьшается.

Повышенное содержание железа (до 3.55 мг/л, что в 12 раз превышает ПДК) наблюдается в пульпе драг и СОФ. Для рек района отмечается увеличение содержания сульфатов, хлоридов, нитратов, нитритов, кальция, натрия, калия, аммония, кремния, железа. В отдельных пробах концентрация железа в 25 раз превышает ПДК (8.0 мг/л).

В подземных водах, подверженных влиянию разработки месторождений, отмечено увеличение содержания железа, нитритов, аммония, сульфатов. В отдельных пробах концентрация железа превышает ПДК в 35, нитритов — в 2.5, аммония — в 6 раз, а содержание сульфатов превышает фоновые значения в 10 раз.

Таким образом, в процессе разработки месторождений алмазов происходит загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Вследствие перетока этих вод по закарстованным зонам возможно загрязнение нижележащего визейско-артинского водоносного горизонта.