ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ НАКОПЛЕНИЯ КАДМИЯ В ПОЧВАХ И ВОДАХ В ПАРАГЕНЕЗИСЕ С ЦИНКОМ
Кадмий является редким, рассеянным элементом. Распределение кадмия в земной коре в основных чертах повторяет закономерности распределения цинка. Преимущественно кадмий содержится в медноколчеданных, полиметаллических, свинцово-цинковых рудах. Рассмотрено содержание кадмия в рудах разрабатываемых месторождений цветных металлов и установлено, что среди медноколчеданных руд наибольшее содержания кадмия в месторождениях Александринское и Талганское (Челябинская область) — около 0,019%. Среди полиметаллических и свинцово/цинковых месторождений выделяются Южное (Приморский край) — 0,0848%, Рубцовское и Корбалихинское (Алтайский край) — около 0,05%.
К горнодобывающим предприятиям России, добывающим кадмий в руде, относятся ОАО «Учалинский ГОК», ОАО «Горевский ГОК», ООО «Башкирская медь», ОАО «ГМК Дальполиметалл», ОАО «Сибирь Полиметаллы», ОАО «Бурибаевский ГОК», ОАО «Башкирский МСК». Таким образом, ежегодно в добываемых рудах содержится около 170 тыс. т кадмия.
Нахождение кадмия в технологическом процессе переработки цинковых концентратов было проанализировано на примере одного из крупнейших цинковых заводов России — ОАО «Электроцинк» (рисунок 1).
Основной объем кадмия в загрузке сосредоточен в цинковых концентратах, меньшая часть — во вторичном цинковом сырье. При этом кадмий извлекается в основную товарную продукцию (чушковой металлический кадмий), часть — в полупродукты (кеки и клинкер), около 5% — относится к потерям (угар, газы и пр.).
В последние годы извлечение кадмия в чушковой кадмий выросло до 86,87%, что связано с совершенствованием технологического процесса. Часть кадмия в процессе обогащения сосредотачивается в медных концентратах.
Рисунок 1 — Распределение кадмия при переработке цинковых концентратов (на примере ОАО «Электроцинк», 2014 г.)
Рисунок 2 — Распределение кадмия при переработке медного сырья (на примере ОАО «СУМЗ», 2014 г.)
В частности, в медеплавильное производство ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод» (СУМЗ) ежегодно поступает на переработку свыше 100 т кадмия в медных концентратах. В технологическом процессе СУМЗа кадмий переходит во все твердые продукты обжига и плавки (рисунок 2) — в черновую медь, шлаки и свинцовый продукт (свыше 82%). Свинцовый продукт предприятие экспортирует, шлаки используются как строительный материал.
Авторами были проанализированы источники поступления кадмия в почву и гидросферу. Установлено, что в районе функционирования горнорудных предприятий значительную опасность представляют содержащие кадмий почвы.
Таблица 1 — Территории с опасной категорией загрязнения почв кадмием
Горные предприятие оказывают сильное воздействие на зоны кислых подзолистых и дерново-подзолистых почв. Эти почвы являются низкобуферными, ненасыщенны основаниями и малогумусные с преобладанием агрессивных органических соединений, накопление поллютантов в таких почвах значительно выше. В почвах тяжелые металлы присутствуют в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. При высокой кислотности тяжелые металлы более подвижны и проникают в нижележащие слои, в грунтовые воды и выходят за пределы техногенного ландшафта. Кадмий способен накапливаться в растениях и живых организмах и далее распространяется по пищевым цепочкам.
В Свердловской области наблюдается серьезное загрязнение окружающей среды кадмием, что непосредственно влияет на здоровье населения. Средние значения показателя загрязнения почв кадмием в таких городах как Кировоград, Ревда, Реж составляют 6—28 мг/кг, что соответствует 3,14 ОДК (ориентировочно допустимая концентрация кадмия в почвах 0,5—2 мг/кг) (таблица 1).
