nznistuНауки о Земле и недропользованиеEarth sciences and subsoil use2686-99932686-7931Federal State Budget Educational Institution of Higher Education "Irkutsk National Research Technical University"10.21285/2686-9993-2025-48-4-441-456ABXHJXnznistu-449Research ArticleСтатьиОценка воздействия Бабхинского полигона шламонакопителей на подземные воды прибрежной зоны озера БайкалEvaluation of Babkhinsky sludge landfill impact on groundwater in Lake Baikal coastal zonehttps://orcid.org/0000-0002-4702-7863АузинаЛ. И.AuzinaL. I.

Аузина Лариса Ивановна, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, руководитель лаборатории гидрогеологии, институт «Сибирская школа геонаук»

г. Иркутск

Larisa I. Auzina, Cand. Sci. (Geol. & Mineral.), Associate Professor, Head of the Hydrogeology Laboratory, Siberian School of Geosciences 

Irkutsk 

lauzina@mail.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияIrkutsk National Research Technical UniversityRussian Federation202516042026484441456Copyright © Аузина Л.И., 20262026Аузина Л.И.Auzina L.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nznj.ru/jour/article/view/449

Основной целью работы являлся анализ современного состояния распространения загрязняющих веществ в районе Бабхинского полигона шламонакопителей Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. Для решения поставленной задачи были проанализированы многолетние данные, отражающие химический состав природных и надшламовых вод в различные периоды работы комбината и после его закрытия, с последующим моделированием и оценкой геолого-структурных и гидрогеологических условий территории, технологических особенностей инженерных сооружений и состава сточных вод, в совокупности повлиявших на характер и степень распространения загрязнителей в прибрежной зоне озера Байкал. В результате проведенного анализа сделаны выводы о том, что наиболее высокие концентрации имеют следующие показатели: свинец, железо, мышьяк, повышенная мутность и цветность воды, при этом максимальное загрязнение сосредоточено в пределах территории карты № 14, а также на приграничной площади между территориями карт № 14 и 13, находящимися на расстоянии около 1,5 км от уреза воды озера Байкал. Сложившаяся ситуация обусловлена тем, что при закрытии Байкальского целлюлозно-бумажного комбината в дополнение к отходам IV и V классов опасности, утилизировавшимся на золошламоотвале предприятия, на территорию, отраженную на карте № 14, сливали высокотоксичный зеленый щелок, а, поскольку на этом участке в наибольшей степени распространены слабопроницаемые породы, состав подземных вод стабилизировался и его восстановление происходит крайне медленно. Для ликвидации накопленного экологического вреда и предотвращения дальнейшего загрязнения подземных вод необходимо восстановить режимные наблюдения за изменением химического состава подземных вод, интенсифицировать начатую многоступенчатую очистку надшламовых вод с последующей рекультивацией территории, предусматривающей использование водоупорных материалов для покрытия дна и бортов золошламоотвалов, создание противопаводковых и противоселевых сооружений.

The main purpose of the work was to analyze the current state of pollutant distribution in the area of the Babkhinsky sludge storage landfill of the Baikal Pulp and Paper Mill. To solve the set problem the long-term data reflecting the chemical composition of natural and above-sludge waters during various periods of plant operation and after its closure were analyzed, followed by modeling and evaluation of the geological, structural and hydrogeological conditions of the area, technological features of engineering structures and wastewater composition, which together influenced the nature and extent of pollutants in the coastal area of Lake Baikal. As a result of the conducted analysis, it was concluded that the highest concentrations are demonstrated by the following indicators: lead, iron, arsenic, increased turbidity and color of water. The maximum pollution is concentrated within the area of map No. 14, as well as on the border area between the areas of maps No. 14 and 13 located located approximately 1.5 km from the water’s edge of Lake Baikal. This situation is due to the fact that during the closure of the Baikal Pulp and Paper Mill, in addition to Class IV and V hazard waste disposed of in the plant’s ash disposal site, highly toxic green liquor was discharged into the area shown on map no. 14. Since this area is dominated by low-permeability rocks, the groundwater composition stabilized and its recovery is extremely slow. To eliminate accumulated environmental damage and prevent further groundwater pollution, it is necessary to restore routine monitoring of changes in the chemical composition of groundwater, intensify the ongoing multi-stage treatment of above-sludge waters, and subsequently reclaim the area, including the use of impermeable materials to line the bottom and sides of ash and sludge disposal sites and the construction of flood and mudflow control structures.

БайкалБабхинский полигон шламонакопителейкартыподземные водызагрязнениеБайкальский целлюлозно-бумажный комбинатсодержание загрязняющих веществBaikalBabkhinsky sludge storage landfillmapsgroundwaterpollutionBaikal Pulp and Paper Millpollutant contentReferencesГринь Н.Н., Ланкин Ю.К., Рященко Т.Г. Изучение техногенных грунтов гидротехнических сооружений в рамках реализации проекта рекультивации отходов Байкальского ЦБК // Сергеевские чтения: материалы науч. конф. в рамках IX Междунар. форума «Экология» (г. Москва, 22 марта 2018 г.). М.: Изд-во РУДН, 2018. Вып. 20. С. 112–117. EDN: YVYAFN.Grin’ N.N., Lankin Yu.K., Ryashchenko T.G. Study of technogenic soils of hydraulic structures as a part of the implementation of the Baikal Pulp and Paper Mill waste reclamation project. In: Sergeev readings: proceedings of the Scientific conference within the framework of the 9th International Ecology Forum. 22 March 2018, Moscow. Moscow: Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba; 2018, iss. 20, p. 112-117. (In Russ.). EDN: YVYAFN.Чебыкин Е.П., Дамбинов Ю.А., Сутурин А.Н. Многоэлементный анализ надшламовых вод карт-накопителей Байкальского целлюлозно-бумажного комбината для выбора стратегии ремедиации территории // Вода и экология: проблемы и решения. 2020. № 4. С. 67–80. https://doi.org/10.23968/2305-3488.2020.25.4.67-80. EDN: NABTBZ.Chebykin E.P., Dambinov Yu.A., Suturin A.N. Multi-element analysis of above-sludge waters in the accumulation cells of Baykalsk Pulp and Paper Mill for territory remediation strategy choosing. Water and Ecology: Problems and Solutions. 2020;4:67-80. (In Russ.). https://doi.org/10.23968/2305-3488.2020.25.4.67-80. EDN: NABTBZ.Рекультивация полигонов промотходов Байкальского ЦБК: проблемы и решения: материалы Междунар. науч. конф. / под ред. Ю.А. Дамбинова, А.Н. Сутурина (г. Новосибирск, 10–15 июня 2013 г.). Новосибирск, 2013. С. 91–93.Dambinov Yu.A., Suturin A.N. Reclamation of industrial waste landfills of the Baikal Pulp and Paper Mill: problems and solutions: proceedings of the International scientific conference. 10–15 June 2013, Novosibirsk. Novosibirsk; 2013, p. 91-93. (In Russ.).Beaumais А., Mangeret А., Suhard D., Blanchart P., Neji M., Cazala C., et al. Combined U-Pb isotopic signatures of U mill tailings from France and Gabon: a new potential tracer to assess their fingerprint on the environment // Journal of Hazardous Materials. 2022. Vol. 430. P. 128484. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128484.Beaumais А., Mangeret А., Suhard D., Blanchart P., Neji M., Cazala C., et al. Combined U-Pb isotopic signatures of U mill tailings from France and Gabon: a new potential tracer to assess their fingerprint on the environment. Journal of Hazardous Materials. 2022;430:128484. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128484.Fuhrmann M., Benson C.H., Likos W.J., Stefani N., Michaud A., Waugh W.J., et al. Radon fluxes at four uranium mill tailings disposal sites after about 20 years of service // Journal of Environmental Radioactivity. 2021. Vol. 237. P. 106719. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106719.Fuhrmann M., Benson C.H., Likos W.J., Stefani N., Michaud A., Waugh W.J., et al. Radon fluxes at four uranium mill tailings disposal sites after about 20 years of service. Journal of Environmental Radioactivity. 2021;237:106719. https:// doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106719.Androkhanov V.A., Boguslavsky A.E., Sokolov D.A., Filonova Yu.O., Uzhogova A.A. Soil-ecological assessment of recultivation at the spoils of coal deposits // Chemistry for Sustainable Development. 2023. Vol. 31. Iss. 1. P. 1–12. https://doi.org/10.15372/CSD2023433. EDN: AESHPZ.Androkhanov V.A., Boguslavsky A.E., Sokolov D.A., Filonova Yu.O., Uzhogova A.A. Soil-ecological assessment of recultivation at the spoils of coal deposits. Chemistry for Sustainable Development. 2023;31(1):1-12. https://doi.org/10.15372/CSD2023433. EDN: AESHPZ.Safonov A.V., Popova N.M., Boguslavsky A.E., Gaskova O.L., Naimushina O.S., Boldyrev K.A. Geochemical modeling of the uranium behavior in groundwater near the sludge storages during bioremediation // Geochemistry International. 2021. Vol. 59. Iss. 1. P. 55–65. https://doi.org/10.1134/S0016702921010080. EDN: VCEYPL.Safonov A.V., Popova N.M., Boguslavsky A.E., Gaskova O.L., Naimushina O.S., Boldyrev K.A. Geochemical modeling of the uranium behavior in groundwater near the sludge storages during bioremediation. Geochemistry International. 2021;59(1):55-65. https://doi.org/10.1134/S0016702921010080. EDN: VCEYPL.Богданов А.В., Федотов К.В., Шатрова А.С. Разработка научно-технических основ для экологически безопасной утилизации накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности Байкальского региона: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2020. 187 с.Bogdanov A.V., Fedotov K.V., Shatrova A.S. Development of scientific and technical foundations for the environmentally safe disposal of accumulated waste from the pulp and paper industry of the Baikal region. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2020, 187 p. (In Russ.).Аузина Л.И. Один из подходов к оптимизации поисково-оценочных работ на воду на месторождениях нефтегазового комплекса Восточной Сибири // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, поиски и разведка рудных месторождений. 2014. № 6. С. 82–88. EDN: ULNYOH.Auzuna L.I. An approach to groundwater exploration optimization at oil and gas fields of Eastern Siberia. Proceedings of the Siberian Department of the Section of Earth Sciences of the Russian Academy of Natural Sciences. Geology, Prospecting and Exploration of Ore Deposits. 2014;6:82-88. (In Russ.). EDN: ULNYOH.Аузина Л.И. Системно-модельный анализ при оценке гидрогеологических условий месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2024. Т. 335. № 1. С. 90–101. https://doi.org/10.18799/24131830/2024/1/4232. EDN: SRJQJA.Auzina L.I. System model analysis in estimating hydrogeological conditions of Eastern Siberia mineral deposits. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2024;335(1):90-101. (In Russ.). https://doi.org/ 10.18799/24131830/2024/1/4232. EDN: SRJQJA.Шебест А.А. О влиянии золошлакоотвала на грунтовые воды // Инновационная наука. 2015. № 12-3. С. 276–278. EDN: VCFDJJ.Shebest A.A. On ash and slag disposal sites influence on groundwater. Innovatsionnaya nauka. 2015;12-3:276- 278. (In Russ.). EDN: VCFDJJ.Извекова Т.В., Гусев Г.И., Гордина Н.Е., Ситанов Р.Д., Гущин А.А. Оценка влияния шламонакопителя железосодержащих отходов на компоненты окружающей среды // Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2024. Т. 67. № 11. С. 145–153. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20246711.7140. EDN: BEZCSY.Izvekova T.V., Gusev G.I., Gordina N.E., Sitanov R.D., Gushchin A.A. Assessment of the impact of a sludge reservoir for iron-containing waste on environmental components. ChemChemTech. 2024;67(11):145-153. (In Russ.). https://doi.org/10.6060/ivkkt.20246711.7140. EDN: BEZCSY.Богданов А.В., Шкрабо А.И., Шатрова А.С. Технологические решения рекультивации промплощадки бывшего аккумуляторного завода «Востсибэлемент» // Науки о Земле и недропользование. 2023. Т. 46. № 1. С. 84–96. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-1-84-96. EDN: DZMCEJ.Bogdanov A.V., Shkrabo A.I., Shatrova A.S. Process engineering solutions for reclamation of former Vostsibelement battery plant industrial site. Earth sciences and subsoil use. 2023;46(1):84-96. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-1-84-96. EDN: DZMCEJ.Аузина Л.И. Типизация гидрогеологических условий на месторождениях полезных ископаемых методом системного анализа // Науки о Земле и недропользование. 2023. Т. 46. № 3. С. 282–288. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-3-282-288. EDN: RAFZNQ.Auzina L.I. Typification of hydrogeological conditions in mineral deposits by system analysis method. Earth sciences and subsoil use. 2023;46(3):282-288. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-3-282-288. EDN: RAFZNQ.Качор О.Л., Сарапулова Г.И., Богданов А.В. Исследования возможности иммобилизации подвижных форм мышьяка в техногенных субстратах // Записки Горного института. 2019. Т. 239. С. 596–602. https://doi.org/10.31897/PMI.2019.5.596. EDN: YKIYOH.Kachor O.L.1, Sarapulova G.I.1, Bogdanov A.V. Investigation of the possibility of immobilization of mobile forms of arsenic in technogenic soils. Journal of Mining Institute. 2019;239:596-602. (In Russ.). https://doi.org/10.31897/PMI.2019.5.596. EDN: YKIYOH.Парадина Л.Ф., Павлова Л.А., Чупарина Е.В., Пахомова Н.Н., Алешкова О.В., Хахураев О.А. [и др.]. Особенности состава зол углей ТЭЦ Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК) // Современные проблемы геохимии: материалы Всерос. совещания, посвящ. 95-летию со дня рождения акад. Л.В. Таусона (с участием иностранных ученых) (г. Иркутск, 22–27 октября 2012 г.). Иркутск: Изд-во ИГХ СО РАН, 2012.Paradina L.F., Pavlova L.A., Chuparina E.V., Pakhomova N.N., Aleshkova O.V., Khakhuraev O.A., et al. Composition features of coal ash from the Baikal Pulp and Paper Mill (BPPM) thermal power plant. In: Modern problems of geochemistry: materials of the All-Russian meetings dedicated to the 95th birth anniversary of the Academician L.V. Tauson (with the participation of foreign scientists). 22–27 October 2012, Irkutsk. Irkutsk: A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Science; 2012. (In Russ.).Тимофеева С.С. Чемерис Н.В. Шенькман Б.М. Современное состояние поверхностных, подземных и сточных вод в зоне воздействия шламонакопителей Байкальского целлюлозно-бумажного комбината // Современные наукоемкие технологии. 2008. № 5 (приложение). С. 13–19.Timofeyeva S.S. Chemeris N.V. Shen’kman B.M. Modern condition surface water, underground and sewage in a zone of influence of sludge tanks of Baikal Pulp-and-Paper Mill. Modern high technologies. 2008;5(appl.):1319. (In Russ.).Lugovitskaya T.N., Rogozhnikov D.A. Construction of lignosulphonate-containing polymersomes and prospects for their use for elemental sulfur encapsulation // Journal of Molecular Liquids. 2024. Vol. 400. P. 124612. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124612.Lugovitskaya T.N., Rogozhnikov D.A. Construction of lignosulphonate-containing polymersomes and prospects for their use for elemental sulfur encapsulation. Journal of Molecular Liquids. 2024;400:124612. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124612.Качор О.Л. Разработка модели миграции мышьяка по почвенному профилю из накопленных отходов горноперерабатывающей промышленности // Науки о Земле и недропользование. 2019. Т. 42. № 2. С. 144–150. https://doi.org/10.21285/2541-9455-2019-42-2-144-150. EDN: YPXJEO.Kachor O.L. Modeling of arsenic migration from the accumulated mining industrial waste along the soil profile. Earth sciences and subsoil use. 2019;42(2):144-150. (In Russ.). https://doi.org/10.21285/2541-9455-2019-42-2-144-150. EDN: YPXJEO.Сутурин А., Гончаров А., Дамбинов Ю., Куликова Н.Н., Мальник В.В., Дамбинова Е.Л. [и др.]. Ремедиация Солзанского полигона промотходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (БЦБК) // Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 2. С. 41–47. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-2-41-47. EDN: TKXTEX.Suturin A.N., Goncharov A.I., Dambinov Yu.A., Kulikova N.N., Mal’nik V.V., Dambinova E.L., Chebykin E.P. Remediation of the Solzan industrial waste landfill at the Baikal Pulp and Paper Mill (BPPM). Ecology & Industry of Russia. 2021;25(2):41-47. (In Russ.). https://doi.org/10.18412/1816-0395-2021-2-41-47. EDN: TKXTEX.Ильина О.А., Лундин Д.С., Проскурин Д.В., Ведерникова М.В., Бирюков Д.В. Материалы и технологии для радикального улучшения гидроизолирующих характеристик хранилищ РАО // Радиоактивные отходы. 2021. № 1. С. 51–62. https://doi.org/10.25283/2587-9707-2021-1-51-62. EDN: NQZFVW.Ilyina O.A., Lundin D.S., Proskurin D.V., Vedernikova M.V., Biryukov D.V. Materials and technologies providing radical improvement of RW storage facility waterproofing capacities. Radioactive waste. 2021;1:51-62. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2587-9707-2021-1-51-62. EDN: NQZFVW.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.