Библиографическое описание:Геофизическая оценка эффективности цеолитсодержащих барьеров для защиты вод от загрязнения на горнопромышленных территориях : научное издание / Т. А. Панфилова, В. В. Кукарцев, Е. В. Худякова [и др.]. - Текст : непосредственный // Геология и геофизика Юга России. - 2025. - Т. 15, № 3. - С. 211-225. - ISSN 2221-3198. - ISSN 2686-7486, DOI 10.46698/VNC.2025.44.49.001.
Аннотация:Актуальность работы. Загрязнение водных ресурсов тяжёлыми металлами в районах горнопромышленной деятельности остаётся одной из наиболее острых экологических проблем юга России. Для минимизации рисков миграции токсикантов в гидросферу применяются природные сорбционные материалы, среди которых цеолиты выделяются высокой доступностью и селективностью. Важной задачей становится разработка неразрушающих методов оценки эффективности таких барьеров в реальных условиях эксплуатации. Цель исследования. Экспериментально обосновать эффективность цеолитсодержащих барьеров для защиты водных ресурсов горнопромышленных территорий и продемонстрировать возможности применения геофизических методов для мониторинга их состояния. Методы исследования. В данной работе был проведён комплекс лабораторных и полевых испытаний с использованием природного клиноптилолита из Западного Прикаспия. На опытном полигоне применялись электротомография, георадар и сейсмоакустические измерения, синхронизированные с анализом фильтратов и физико-химических свойств образцов. Дополнительно внедрена автоматизированная станция телеметрического контроля влажности и удельного сопротивления в режиме реального времени. Результаты. В результате проведенных исследований установлено, что цеолитсодержащие барьеры обеспечивают снижение концентраций тяжёлых металлов до 77,8-92,3 %, а коэффициент эффективного использования сорбционного ресурса достигает 0,59. Геофизические методы выявили высокую чувствительность к изменениям структуры и гидрогеохимических параметров барьера, включая снижение удельного сопротивления и pH, рост плотности и перестройку минеральной структуры. Интеграция полевых и аналитических данных показала, что предложенный подход позволяет оперативно диагностировать зоны перегрузки и прогнозировать деградацию барьерной функции, что делает его перспективным инструментом экологической защиты водных объектов
Relevance. Water contamination by heavy metals in mining areas remains one of the most critical environmental problems in the Russian South. To minimize the risks of pollutant migration into the hydrosphere, natural sorbent materials are applied, among which zeolites are notable for their availability and selectivity. An important challenge is the development of non-destructive methods for assessing the efficiency of such barriers under real operating conditions. Aim. The study aims to experimentally substantiate the efficiency of zeolite-containing barriers for protecting water resources in mining territories and to demonstrate the applicability of geophysical methods for monitoring their condition. Methods. A set of laboratory and field tests was carried out using natural clinoptilolite from the Eastern Pre-Caspian region. At the experimental site, electrical resistivity tomography, ground-penetrating radar, and seismic-acoustic measurements were applied in combination with filtrate analysis and physico-chemical characterization of samples. In addition, an automated telemetric station was deployed to control moisture and resistivity parameters in real time. Results. The findings show that zeolite-containing barriers reduce heavy metal concentrations by 77.8-92.3 %, with an effective sorption resource utilization coefficient of 0.59. Geophysical methods demonstrated high sensitivity to changes in barrier structure and hydrogeochemical parameters, including decreasing resistivity and pH, increasing density, and mineral structure transformation. Integration of field and analytical data confirmed that the proposed approach enables timely diagnostics of overloaded zones and forecasting of barrier degradation. This makes it a promising tool for ensuring the environmental protection of water resources in mining regions
Издательство:Владикавказский научный центр РАН, Владикавказ
Источник:Геология и геофизика Юга России
Выпуск:Т. 15, № 3
Номера страниц:211-225
Держатель оригинала документа:Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева, Сибирский федеральный университет
Количество экземпляров:
Твёрдая копия издания отсутствует в фонде библиотеки
