Учёные УрО РАН нашли новый, необычайно дешёвый и перспективный метод нейтрализации кислых шахтных вод и очистки их от солей тяжёлых металлов.
Ведущий научный сотрудник лаборатории оксидных систем Института химии твёрдого тела УрО РАН доктор химических наук Татьяна Красненко и кандидат химических наук Мария Ротермель показывают мне карту, где отмечены бывшие и настоящие месторождения медного колчедана. Цепочкой они тянутся через весь Урал. Самые крупные отработанные и затопленные шахты — вблизи Кировграда (в Лёвихе) и Дегтярске. Про них мои собеседницы говорят: «Катастрофа». А есть ещё Полуночное, Красноуральск, Краснотурьинск, Реж, Верхняя Пышма...
Почему такая оценка? Это, в общем, понятно. Когда руду, богатую медью, извлекают из земли, «рана», оставшаяся на её месте, тут же окисляется кислородом воздуха. При попадании туда воды (а попадёт она в условиях уральского низкогорья всенепременно) жди реакции, в результате которой получится серная кислота. Эту кислоту сначала ручейками, а потом и реками вынесет в водоёмы. В том числе те, из которых мы пьём.
Сернистые соединения есть в любой уральской влаге — ручьях, реках, прудах. Важна концентрация. Лёвихинские и дегтярские отработанные шахты наполнены кирпично-красной жидкостью. Степень кислотности — 2,8. Норма — шесть-семь. Значит, всё хорошо? Нет, мы имеем дело со случаем, когда чем ниже цифра, тем кислее вода. Татьяна Красненко при отборе проб из Лёвихинского водоёма угодила как-то в эту жидкость сапогом, подошва отвалилась спустя пару часов. К слову, предельно допустимые концентрации меди превышены тут в 93 раза, цинка — в 373, железа — в 2000, алюминия — в 700 раз... Ну и так далее.
Но дело не в страшилках. Дело в том, что теперь есть выход. Учёные из Института химии твёрдого тела задумались над проблемой, как нейтрализовать в воде кислоту и убрать канцерогены — ионы тяжёлых металлов. В быту кислоту нейтрализуют щёлочью. Помните — изжогу гасят содой? Но сода — дорого. На один литр отравленной воды её надо граммов десять. А сколько воды в заброшенных шахтах с километровой глубиной — не счесть. На Урале же полно других производств и полно от них отходов. Вопрос, собственно, и коснулся того, чтобы из отходов двух производств получить нечто полезное. Минус на минус, заметила Мария Ротермель, даёт плюс. Один минус — мы уже сказали — последствия добычи меди. Второй — придумали исследователи — шламы химической водоподготовки ТЭЦ.
Шламы — то, что остаётся при подготовке воды в любой котельной. Потому что, если в ход пускать нашу обычную жёсткую воду, оборудование моментально выйдет из строя. Так что воду готовят — добавляют в неё химические умягчители. Они, захватив всё лишнее, выпадают в осадок. Этот осадок и есть шлам, который загрязняет территорию в несколько тысяч гектаров, и воздух, потому что сильно пылит. Ежесуточно ТЭЦ средней мощности образует до 20 тонн шлама, состоящего в основном из карбоната кальция.Соединившись с кислотой, шлам способен нейтрализовать воду и избавить её от канцерогенов.
Экономически выгодное и экологически оптимальное решение было озвучено на представительной международной конференции в Словении. Сейчас наши учёные готовят монографию о проделанной работе и планируют предложить свой труд для внедрения в рамках федеральной целевой программы «Чистая вода».