DYNAMICS OF CHANGES IN THE COMPOSITION OF QUARRY WATERS AS EXEMPLIFIED BY THE GYPSUM DEPOSIT AT THE ARKHANGELSK REGION

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article presents the results of a two-year study of the composition of quarry waters at a gypsum deposit located in the Kholmogory District of the Arkhangelsk Region. Systematic monitoring included determining the physicochemical parameters in key process zones: the quarry water collector (sump) and the settling pond of the treatment facilities. To obtain the analytical base, standard methods were used: GOST 31957-2012, PNDF 14.1:2:4.157-99, and others. It was found that the dry residue indicator of water varies in the range of 1190—6700 mg/dm³ with pronounced seasonal dynamics: maximum in spring (March) and minimum in summer (June). The dominant component is sulfate ion (up to 3700 mg/dm³), which is typical for gypsum deposits. Exceedances of the maximum permissible concentrations for river waters used for fishery and/or drinking purposes were revealed for the content of sulfates and strontium, and occasionally for magnesium, iron, zinc, copper, cadmium and aluminum. Efficiency of treatment facilities was demonstrated, ensuring a reduction in pollutant concentrations to 29 %. The results are consistent with the data of other researchers, but demonstrate the specificity of the territory under consideration – increased content of sulfates and strontium and slow sedimentation of suspended matter. The obtained data are of interest to mining enterprises, environmental organizations and scientific institutions dealing with the problems of ecology of mining production.

About the authors

V. A. Nakhod

N. P. Laverov Federal Research Center for complex study of the Arctic UB RAS

References

  1. ГН 2.1.5.1315-03. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Минздрав России, 2003. 56 с.
  2. Зыкова Е. Н. Особенности накопления тяжелых металлов в почвах Северодвинского промышленного района // Известия РАН. Серия географическая. 2008. № 6. С. 63—69.
  3. Иванищев В. В. Цинк в природе и его значение для растений // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2022. № 2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsink-v-prirode-i-ego-znachenie-dlya-rasteniy (дата обращения: 09.07.2025).
  4. Наход В. А., Малов А. И., Дружинин С. В. Исследование влияния разработки месторождения гипса на состав природных вод // Успехи современного естествознания. 2024. № 4. С. 56—63; URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=38249 (дата обращения: 14.06.2025). https://doi.org/10.17513/use.38249
  5. Об утверждении нормативов качества воды для объектов водного рыболовства, в том числе норм предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в водах объектов водного рыболовства: Приказ Федерального агентства по рыболовству № 20 от 18 января 2010 г. М., 2010.
  6. Попова Л. Ф., Васюк К. С., Васильева А. И., Репницына О. Н., Бечина И. Н., Усачева Т. В. Эколого-аналитическая оценка загрязнения почв тяжелыми металлами в городах Архангельской промышленной агломерации // Фундаментальные исследования. 2012. № 11-3. С. 731—734.
  7. Сидкина Е. С., Торопов А. С., Конышев А. А. Геохимические особенности природных вод карьеров строительного камня Питкярантского района (Карелия) // Известия ТПУ. 2023. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geohimicheskie-osobennosti-prirodnyh-vod-karierov-stroitelnogo-kamnya-pitkyarantskogo-rayona-kareliya (дата обращения: 27.05.2025).
  8. Торосян В. Ф., Торосян Е. С. Критерии экологической оценки состояния водных объектов горнопромышленных районов // ГИАБ. 2012. № 7. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kriterii-ekologicheskoy-otsenki-sostoyaniya-vodnyh-obektov-gornopromyshlennyh-rayonov (дата обращения: 27.05.2025).
  9. Al-Harthi A. Environmental impacts of the gypsum mining operation at Maqna area, Tabuk, Saudi Arabia Environmental Geology 2001, Vol. 41, P. 209—218. https://doi.org/10.1007/s002540100384
  10. Bury N., Boyle D., Cooper C. A. Iron // Fish Physiology: Homeostasis and Toxicology of Essential Metals. Vol. 31, Part A. Academic Press, 2011. P. 201—251.
  11. Caselle C., Baud P., Kushnir A. R. L., Reuschlé T., Bonetto S. M. R. Influence of water on deformation and failure of gypsum rock // Journal of Structural Geology. 2022. Vol. 163. P. 104722. doi: 10.1016/j.jsg.2022.104722
  12. Caselle C., Bonetto S., Comina C., Stocco S. GPR surveys for the prevention of karst risk in underground gypsum quarries // Tunnelling and Underground Space Technology. 2020. Vol. 95. P. 103137. doi: 10.1016/j.tust.2019.103137
  13. Desjardins L. M., Hicks B. D., Hilton J. W. Iron catalyzed oxidation of trout diets and its effect on the growth and physiological response of rainbow trout // Fish Physiology and Biochemistry. 1987. Vol. 3. P. 173—182.
  14. Malov A. I., Nakhod V. A., Druzhinin S. V. Impact of gypsum mining on the environment in the northern taiga. Environ. Earth Sci. 2025, 84, 73.
  15. Malov A. I., Sidkina E. S., Cherkasova E. V. The influence of DOC on the migration forms of elements and their sedimentation from river waters at an exploited diamond deposit (NW Russia) // Water. 2023. Vol. 15. P. 2160.
  16. Yakovlev E. Yu., Druzhinina A. S., Zykova E. N., Zykov S. B., Ivanchenko N. L. Assessment of heavy metal pollution of the snow cover of the Severodvinsk industrial district (NW Russia) // Pollution. 2022. Vol. 8, No. 4. P. 1274—1293.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Nakhod V.A.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).