The estimation of chemical content of surface waters in Neryungri coal-mining region of Southern Yakutia
Abstract
The content of main iones, biogenic elements and microelements – heavy metals (HM) in surface waters of Neryungri coal-mining region of Southern Yakutia have been studied. The complex of analytical and instrumental chemical methods of analysis has been applied. It was found that coal of Neryungi coal mine is characterized by average ash content of 12-20 %. The ash consisted predominantly of silicon (40-60 %) and aluminum oxides (16-22 %), and also contained Fe, Ca and Mg oxides of 8-14, 4-10, 2-4 % respectively. The aqueous suspension of oxidized coals had pH value of 7,1-7,2, they contained approximately 1 % of сommon N and about 0,01% of both total K and P, and 0,15-0,45 % of S, thus these coals were classified as low-phosphorus and low-sulfur. Also, these coals did not contain considerable amount of heavy metals such as As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb and Zn. It is evident that during the past 40-years period of coal mine operation the chemical composition of the Chulman River and its tributaries within the mining area has changed significantly.
Thus pH value has increased by 0,5, the total mineralization and hardness of water increased more than 3 fold, while the water type has not changed and remains of hydrocarbonate-calcium type. The content of nitrates and total P increased 5 and 3 times respectively. The content of Cr has changed from 1,0 to 1,7 mg/L, Cu – from 0,7 to 4,0 mg/L, Mnfrom 10,0 to 50,0 mg/L, Mo – from 0,5 to 0,8 mg/L and Zn – from 5,0 to 18,0 mg/L. The content of other heavy metals estimated by the atomic emission spectrometry method was below the detection limit. It should be also noted that the content of all studied heavy metals did not exceed the maximum permissible concentration determined by State Standard Specifications and Sanitary and epidemiological regulations and guidelines. Therefore, at present as well as before, the water of the Chulman River satisfies the sanitary requirements and regulations for water quality, and may be used for drinking water supply.
About the Authors
Lyubov' Ivanovna KuznetsovaRussian Federation
Alexander Pavlovich Chevychelov
Russian Federation
References
1. Антропогенные воздействия на водные ресурсы России и сопредельных государств в конце ХХ столетия / Отв. ред. Н.И. Коронкевич, И.С. Зайцева. – М.: Наука, 2003. – 367 с.
2. Федотова А.С. Содержание тяжелых металлов в отвалах, образованных вскрышными породами на угольных разрезах // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2006. – № 1. – С. 200-205.
3. Панина М.В. Роль техногенных факторов в формировании гидрохимического режима в бассейне р. Миасс: авторефер. дис….канд. геогр. наук. – Челябинск, 2006. – 20 с.
4. Чевычелов А.П., Кузнецова Л.И. Изменение химического состава поверхностных вод р. Чульман и её притоков в районах угледобычи // Водные ресурсы. – 2010. – Т. 37. – № 5. – С. 612-617.
5. Коноровский А.К. Почвы севера зоны Малого БАМа. – Новосибирск: Наука, 1984. – 120 с.
6. Ресурсы поверхностных вод СССР. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. Т. 17. Лено-Индигирский район. – 407 с.
7. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества СанПиН 2.1.4. 1074-01. – М.: Минздрав России, 2002. – 103 с.
8. Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – 443 с.
9. Семенов А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 542 с.
10. Научное обеспечение развития горнопромышленных комплексов Республики Саха (Якутия) / Под ред. Алексеева А.Н., Фридовского В.Ю. – Новосибирск: Наука, 2003. – 383 с.
11. Каримова С.С. Геологическая изученность Южно-Якутского бассейна // Геологическое строение и метаморфизм углей ЮжноЯкутского бассейна. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976. – С. 6-29.
12. Каримова С.С., Желинский В.М. Угленосность и качество углей Южно-Якутского бассейна // Геологическое строение и метаморфизм углей Южно-Якутского бассейна. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1976. – С. 36-48.
13. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2011 году. – Якутск: Компания «Дани Алмас», 2012. – 216 с.
14. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. – Л: Недра, 1984. – 231 с.
15. Еловская Л.Г., Чевычелов А.П., Шиндлер Д.Р. Содержание и распределение микроэлементов в почвах Южной Якутии // Почвоведение. – 1986. – № 10. – С. 36-42.
16. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в почвах Западной Сибири // Почвоведение. – 1987. – № 11. – С. 87-94.
Review
For citations:
Kuznetsova L.I., Chevychelov A.P. The estimation of chemical content of surface waters in Neryungri coal-mining region of Southern Yakutia. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2018;23(1):87-92. (In Russ.)