авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Обоснование эколого-технологических положений системы обращения с отходами производства горнопромышленного региона

-- [ Страница 2 ] --
  1. Выполнить анализ формирования отходов производства, пригодных для использования в строительстве, на примере промышленно развитого региона России и обобщить технологические и физико-химические условия переработки отходов на основе закона распределения.
  2. Создать физическую модель и математическое описание динамики распределения физико-химических и технологических свойств отходов производства.
  3. Разработать виртуальные схемы химических реакций, выполнить термодинамические расчеты, провести исследования радиологических свойств исходного сырья, а также фазового состава и молекулярной структуры образцов конечной продукции.
  4. Найти новые технические решения, обеспечивающие экологически рациональные способы изготовления ряда композиционных материалов за счет повторного вовлечения в технологические циклы неиспользуемых отходов производств.
  5. Обосновать физическую модель и математическое описание оптимизации процессов производства композиционных материалов из отходов промышленности, используя в качестве эмерджентного эколого-технологического критерия оптимальности энергоемкость технологических операций.
  6. Разработать физическую модель и математическое описание динамики возможного выделения газов из композиционных материалов с учетом процессов диффузионного газопереноса в пористой сорбирующей среде при карбонизации и ократировании.
  7. Разработать методику расчета воздухообмена для вероятных условий поглощения кислорода и газовыделения в помещениях из композиционных материалов пористой структуры.
  8. Провести цикл лабораторных исследований и промышленных испытаний на ряде предприятий стройиндустрии.
  9. Разработать нормативно-техническую документацию в виде технологических регламентов, технических условий и рекомендаций на выпускаемую продукцию из промышленных отходов.

Использование поверхности Земли - наиболее общая стратегия обращения с твердыми отходами производства. Многолетние наблюдения на территории Подмосковного угольного бассейна показывают, что независимо от количества действующих предприятий на территории угледобывающего региона решение проблемы экологических последствий несовершенной системы обращения с отходами не утрачивает своей актуальности. Подмосковный бассейн включает территории Московской, Тульской, Новгородской, Тверской, Смоленской, Рязанской и Калужской областей. В настоящее время подземная добыча угля в Подмосковном бассейне сведена к минимуму. Однако твердые отходы угледобычи все еще воздействуют на окружающую среду существенным образом. Поэтому отвалы отработанных шахт, полигоны твердых отходов горно-металлургических предприятий и тепловых электростанций должны быть объектами постоянного экологического мониторинга.

Промышленные отходы характеризуются разнообразием состава и свойств и широким спектром направлений ис­пользования, поэтому целесообразно создать информаци­онную базу данных по имеющимся и вновь образующимся отходам, что позволит установить стоимость вторичного сырья, требования к хранению и вторичной переработке для оптимального решения задач рационального природо­пользования.

На территории Подмосковного бассейна в настоящее время находятся около 300 отработавших и действующих угольных шахт и разрезов, большое число предприятий, связанных с переработкой и потреблением угля. Производственно-хозяйственная деятельность предприятий угледобывающего комплекса существенно отражается на воздушной среде, земельных ресурсах, недрах, поверхностных и подземных водах, ландшафте, флоре и фауне региона. В результате деятельности горнодобывающих предприятий в геологической среде области при подземной добыче угля происходят следующие изменения:

- уменьшается количество ресурсов полезных ископаемых;

- нарушается естественное состояние массива горных пород, что приводит к оседанию земной поверхности;

- усиливается миграция природных веществ и загрязнение ими практически всех компонентов геологической среды, в том числе почв и водных систем;

- истощаются запасы подземных вод (при отработке бурых углей подземным способом добыча 1 т угля сопровождается извлечением из недр 25 т воды);

- активизируются экзогенные геологические процессы (эрозии, карст, оползни и др.);

- усиливается миграция природных веществ (в шахтных водах содержание железа, алюминия, марганца, меди, цинка, свинца, мышьяка значительно превышает ПДК - это потенциальный источник загрязнения питьевых вод);

- изменяются природные геофизические поля;

- нарушается защищенность подземных вод от проникновения в них токсичных веществ с поверхности;

- огромные территории заняты под складирование больших масс отвалов горных пород, содержащих многочисленные вредные вещества, вымываемые дождевыми водами и загрязняющие не только почвы, но и различные компоненты геологической среды как на поверхности, так и на глубине;

- нарушаются природные ландшафты, в том числе плодородные земли, леса, водоемы.

Открытые горные работы влекут за собой наиболее глубокие изменения в поверхностном слое земной коры. При их ведении вскрываются и перемешиваются слои (пласты) пород мощностью в несколько десятков метров, полностью нарушается режим подземных, а иногда и поверхностных вод. Шахтами подработано свыше 8,4 тыс. га земли, угольными разрезами - 6,8 тыс. га. В период 1990 - 95 гг., когда объем открытой угледобычи в Подмосковном угольном бассейне, как и в целом по России, резко снизился, а объем рекультивационных работ остался на прежнем уровне, площади рекультивируемых земель в 2 раза превысили площади вновь нарушенных земель.

Все вскрышные породы Подмосковного угольного бассейна могут быть разделены на следующие три основные группы:

- потенциально плодородные (почвенный слой и почвообразующая порода):

- индифферентные (желто-бурые пески и супеси, серые и буровато-желтые суглинки и глины, рыхлые различной степени озеленения пески и супеси, светло-серые и коричневые пески, известняк);

- токсичные (тёмно-серые надугольные глины, темно-серые супеси и суглинки).

Ежегодно шахты выдают на поверхность пустые породы в объеме 10 - 20 % от общего объема добываемого угля. Суммарный объем породы, накопившейся на территории Подмосковного бассейна за период 1929 - 94 гг., составляет 160 - 180 млн м3 при общем объеме добычи 1,8 млрд т. Площадь земельных угодий для их размещения равна 350 - 400 га, а с учетом ареалов загрязнения – 5 - 6 тыс. га. На начало 1995 г. только в отвалах действующих шахт находилось до 45 млн м3 породы. Как показали исследования, вокруг шахт, разрезов, карьеров, терриконов, отвалов, мест скопления промышленных и бытовых отходов угледобывающих предприятий образуются ареалы загрязнения поверхности и подземных вод. Размеры их различны, радиус распространения достигает 10 - 15 радиусов объекта. Площадь с наиболее высокой степенью концентрации загрязнения составляет 2 - 3 площади самого объекта. Формы воздействия на элементы биоты различных источников, являющихся следствием работы горнодобывающих комплексов в Подмосковном угольном бассейне, представлены в табл. 1. Таким образом, деятельность предприятий угледобывающего комплекса Подмосковного бассейна играет заметную роль в нарушении земной поверхности и загрязнении окружающей среды и может быть расценена как экологически опасная.

Основными причинами такого положения являются:

- особенности горно-геологических и гидрогеологических условий угольных месторождений: небольшая глубина залегания, неустойчивость вмещающих пород;

- низкий технический уровень технологий, способов и средств, применяемых при выполнении отдельных процессов и операций по добыче угля, что не позволяет вести отработку угольных месторождений с закладкой выработанного пространства попутно добываемой породой;

- отсутствие единой постоянно действующей системы обеспечения экологически безопасной деятельности угледобывающих предприятий и контроля за ее соблюдением.

Распределение отходов по классам опасности для окружающей природной среды Кузбасса представлено в табл. 2.

Таблица 1

Формы воздействия угольных шахт на элементы биоты

Источник воздействия Форма воздейст-вия Поража-емые элементы биоты Характер пораже-ния Формы расширения зоны воздействия
Выработанное пространство Обруше-ние подрабаты-ваемых пород Поверхность Земли Провалы Эрозия земной поверхности и почв
Засорение пылью почв и поверхностных вод
Водные объекты на поверхности и водоносные толщи Дренаж Расширение депрессионной воронки
Оседание пород с образова-нием трещин в водоупор-ных основаниях Водные объекты с нарушенным водоупорным основанием Дренаж Расширение депрессионной воронки
Оседание пород Поверхность Земли. Грунтовые воды Подтопле-ние почв
Хранилища отходов Создание ландшафт-ных новообра-зований Поверхность Земли Загромож-дение Засорение почв, грунтовых поверхностных и подземных вод пылью и зоо- и фито-токсичными компонентами
Подтопление почв

Одни из важнейших факторов в отношении полигонов твердых отходов, отвалов угольных шахт, горно-металлургических предприятий и тепловых электростанций, определяющих их санитарно-гигие-ническую, экологическую и технологическую перспективность, - это структура и состав отходов, а также физико-химические свойства веществ, слагающих складируемую твердую смесь.

В Тульской области имеется ряд отходов, которые из-за повышенной токсичности или ряда других причин, не нашли широкого применения ни в одной отрасли народного хозяйства, в том числе и в производстве строительных материалов. К числу таких отходов относятся саморассыпающиеся металлургические шлаки, например, феррованадиевые шламы, содержащие агрессивные кислоты (НF, HCl, H2SO4, H3PO4), отходы угледобычи, буроугольные золы, шлам газоочистки доменных печей и многие другие.

Таблица 2

Распределение образовавшихся отходов по классам опасности

для окружающей природной среды Кемеровской области

Класс опасности 2005 год 2006 год
Масса отходов, тыс.
т
Доля по классам опасности, % Масса отходов, тыс. т Доля по классам опасности, %
Всего 1 349 676,390 100,00 1 701 366, 229 100,00
I класс 12,014 0,001 11,945 0,001
II класс 40,676 0,003 32 ,960 0,002
III класс 97,827 0,007 277 ,617 0,016
IV класс 6 381,449 0,473 7 584,711 0,446
V класс 1 343 144,424 99,516 1 693 458,996 99,535


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.