სამრეწველო ნარჩენების ტოქსიკურობის ხარისხის შესწავლა და რემედიაციის შესაძლებლობები (სვანეთი-ზესტაფონი-ბოლნისი)

Abstract

Together with the growth of improper man-made activity and intensity of the mining and processing production, the issue of environmental pollution with industrial waste becomes more and more urgent. The subject of our research are the arsenic-bearing wastes of Svaneti region, the quarry wastewater of Madneuli Mining and Processing Enterprise in Kvemo Kartli, and the manganese-bearing waste in the form of dust of Zestafoni Ferroalloy Plant. In the first stage, the area of distribution of Svaneti arsenopyrite waste from four different objects was investigated. Initial samples were analyzed for the content of arsenic, degree of toxicity, area of distribution, valence, forms, pH, and their remediation possibilities. In the second stage, the chemical composition of the quarry wastewater of Madneuli chalcopyrite ore was determined, its impact on the ecological state of the Kazretula and Mashavera Rivers, as well as copper remediation. In the third stage, the physicochemical mineralogical composition of the manganese-bearing dust of the Zestafoni Ferroalloy Plant was determined, quantitative-spectral and thermogravimetric analyses were made, as well as dust remediation for producing manganese sulfide. It has been determined that the percentage of arsenic in all the four Svaneti objects is very high, making 12-43-59-73.5%, which implies that the samples represent the oxide annealed ores. One of them (73,5%) is technical “white’ arsenic, which is a base product for producing arseniccontaining compounds. It is characterized by hightoxicity level, low solubility and a small area of distribution. pH<7. In the form of arsenites. These waste create danger for the population of Svaneti and also, for the whole Georgia. Remediation is possible by aliphatic alcohols (etherification by producing (RO)3AS) where R= C4H9. The copper content in thequarry wastewater of Madneulichalcopyrite ore does not exceed 0.8-1.12 g/l. Copper remediation using iron rods, where the copper content makes 99%, has been established, which should be considered a great achievement. This technique could be used for treating the Kazretula-Mashavera irrigation systems and coping thus with the greatest ecological problem.

არასწორი ანთროპოგენული ზემოქმედებისა და სამთო-გამამდიდრებელი მრეწველობის ინტენსივობის ზრდასთან ერთად, სამრეწველო ნარჩენებით გარემოს დაბინძურების საკითხი სულ უფრო მეტ აქტუალობას იძენს. ჩვენი კვლევის საგანს წარმოადგენს სვანეთის დარიშხანშემცველი ნარჩენები, ქვემო ქართლის „მადნეულის“ საწარმოს ქალკოპირიტული მადნის ჩამდინარე კარიერული წყალი და ზესტაფონის ფეროშენადნობი ქარხნის მანგანუმშემცველი ნარჩენი მტვრის სახით. პირველ ეტაპზე შესწავლილ იქნა სვანეთის არსენოპირიტული ნარჩენები ოთხი სხვადასხვა ობიექტიდან. საწყის ნიმუშებში განისაზღვრა დარიშხანის შემცველობები, ტოქსიკურობის ხარისხი, გავრცელების არეალი, ვალენტობა, ფორმები და pH. დარიშხანის ოქსიდური ფორმების რემედიაციის შესაძლებლობები. მეორე ეტაპზე შევისწავლეთ „მადნეულის“ ქალკოპორიტული მადნის ჩამდინარე კარიერული წყლის ქიმიური შედგენილობა და მისი გავლენა მდინარე კაზრეთულასა და მაშავერას ეკოლოგიურ მდგომარეობაზე. სპილენძის რემედიაცია. მესამე ეტაპზე კი შესწავლილ იქნა ზესტაფონის ქარხნის მანგანუმშემცველი მტვრის ფიზიკურ-ქიმიური მინერალოგიური შედგენილობა, ჩატარდა რაოდენობითი-სპექტრალური და თერმოგრავიმეტრიული კვლევები. მტვრის რემედიაცია მანგანუმის სულფატის მიღების მიზნით. დავადგინეთ, რომ სვანეთის ოთხივე ობიექტზე დარიშხანის პროცენტული შემცველობა ძალიან მაღალია და შეადგენს 12-43-59-73,5 %, რაც ნიშნავს რომ ნიმუშები წარმოადგენენ ოქსიდურ გამომწვარ მადნებს, ერთი მათგანი კი (73,5 %-იანი) ტექნიკური „თეთრი“ დარიშხანია, რომელიც საბაზისო პროდუქტია დარიშხანშემცველი ნაერთების მისაღებად. ოთხივე ნიმუში ხასიათდება მაღალი ტოქსიკურობის ხარისხით, მცირედ ხსნადი, დაბალი გავრცელების არეალით. pH < 7. არსენიტების ფორმით. ეს ნარჩენები წლებია საფრთხეს უქმნის როგორც სვანეთის მოსახლეობას, ასევე მთელ საქართველოს. რემედიაცია დარიშხანის ოქსიდური ფორმების შესაძლებელია ალიფატური რიგის სპირტებით (ეთერიფიკაცია (RO)3As მიღებით) სადაც R= C4H9 .