Доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры геологии Миасского филиала ЮУрГУ, исполняющий обязанности директора Института минералогии Уральского отделения Российской академии наук Валерий Николаевич Удачин занимается геохимией окружающей среды в связи с горнопромышленным техногенезом. Геохимия – наука о химическом составе Земли, законах распределения и движения элементов и изотопов в различных геологических средах, процессах формирования горных пород, почв и природных вод.

– Поскольку Урал – это область в том числе колчеданных месторождений, где главную роль играют сульфиды – соединения металлов с серой, у нас довольно широко развита горнодобывающая промышленность. Но после извлечения руд на поверхность Земли и их обогащения этот сульфидный материал, оказавшись в отвалах и хвостохранилищах, в условиях атмосферного воздуха и притока атмосферной влаги легко окисляется, что негативно влияет на окружающую среду, – объясняет профессор Удачин.

Отработку месторождений, как правило, ведут подземным или открытым (карьерным) способом. При подземной отработке на поверхность поступает относительно мало раздробленной породы и руды. Однако и этого количества достаточно, чтобы ухудшить состояние окружающей среды. Породы и тонкодисперсный материал после обогащения всегда в той или иной мере остаются на поверхности в виде отвалов и хвостохранилищ. Из таких обогащенных пород при атмосферной миграции в процессе выветривания и в составе кислых рудничных вод потенциально токсичные элементы попадают в почву и воду.

– Объекты нашего изучения – почвы, верховые торфяники, донные отложения озер и кислые рудничные воды, – поясняет Валерий Николаевич. – Мы исследуем, в каких формах мигрируют элементы, как накапливаются, как трансформируются, то есть преобразуются со временем. Донные отложения озер и верховые торфяники – хороший природный архив, где сохраняются свидетельства воздействия на окружающую среду.

Важная часть научной работы направлена на определение форм нахождения микроэлементов и оценку степени их опасности для природы. Разработаны конкретные методики комплексных инструментальных исследований для количественных оценок накопления техногенных элементов в депонирующих средах экосистем Южного Урала. Это дало возможность подсчитать, сколько миллиграммов на квадратный метр в год поступало в такие природные архивы меди, цинка, свинца, кадмия и других элементов за определенный период времени.

– Кроме того, по результатам химико-аналитических исследований мы определяем потенциальную биодоступность этих элементов для человека, проводим оценку их потенциальной угрозы здоровью, наблюдая, как пробы почв, дорожной и домашней пыли взаимодействуют с синтетическими растворами, моделирующими кишечную и легочную жидкости, желудочный сок, – добавляет ученый.

Актуальные научные изыскания позволяют оценить риски воздействия токсичных элементов на здоровье жителей горнорудных районов и дать рекомендации по снижению вредного влияния.

Валерий Удачин участвовал в Пятой рамочной научно-технической программе Евросоюза, где руководил работами при выполнении раздела «Геохимия окружающей среды»; возглавлял проект Седьмой рамочной программы Евросоюза. На сегодняшний день под его руководством проводятся совместные исследования по научным программам Уральского отделения Российской академии наук, интеграционные, междисциплинарные и ориентированные фундаментальные изыскания, работа по грантам РФФИ.

– Мы тесно сотрудничаем со специалистами Музея естественной истории Лондона, Французским бюро геологических исследований в Орлеане, университетом Клуж-Напока в Румынии, университетами Канады и многими другими, – поясняет профессор Удачин.

Со временем география исследуемых объектов расширилась. Сейчас группа учёных работает на Арктических территориях – в дельте Лены, на полуострове Таймыр.