WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

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

Установлены основные свойства известняков-ракушечников, с определением источников, видов и объемов образования отходов при их разработке. Известняки-ракушечники Дагестана в зависимости от месторождения могут отличаться химико-минералогическим составом и физико-механическими свойствами. Они являются почти чистыми известняками с небольшим содержанием доломита и глин. Прочность при сжатии камня-ракушечника колеблется в пределах от 0,6 до 50 МПа, а пористость соответственно от 45 до 9%. Коэффициент размягчения превышает 0,8, морозостойкость удовлетворительная, они выдерживают более 15 циклов замораживания и оттаивания. При разработке известняков-ракушечников получают пиленый камень, который используется как стеновой материал в виде камней, мелких и крупных блоков.

Однако в виду их незначительной прочности и малой трещиностойкости при механизированной разработке около 50 % всего объема превращается в технологические отходы в виде кусков неправильной формы крупностью от 40 до 250 мм и мелкозернистого песка. Отходы, образующиеся при камнедобыче известняков-ракушечников, занимают огромные площади под отвалы и на данный момент не перерабатываются и не используются.

На основании мирового опыта дан анализ состояния проблемы переработки отходов камнепиления. Приведены области возможного применения строительных материалов, получаемых при переработке отходов камнепиления пористых горных пород.

Отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть переработаны в природные пористые заполнители. Область использования заполнителей из отходов камнепиления известняков-ракушечников может быть весьма обширна, она включает в себя не только бетонные и железобетонные конструкции, конструкционные автоклавные силикатные бетоны, армосиликатные изделия, кладочные растворы, асфальтобетон, их применяют в качестве балласта верхнего строения пути в транспортном строительстве. Отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть использованы и для производства различных видов извести.

Указана возможность использования отходов камнепиления известняков-ракушечников для регулирования подвижности тяжелых металлов в почве и мелиорации кислых почв.

Приведены объемы образования отходов и площади нарушенных земель при разработке месторождений Дагестанских известняков-ракушечников. На данный момент отсутствует комплексный подход при рекультивации выработанных карьеров, отвалов и прилегающих территорий или происходит полный отказ от ее выполнения. Рекультивацией этих нарушенных земель занимаются не своевременно и не на должном уровне. Основным направлением рекультивации выработанного пространства карьеров является в лучшем случае обратная их засыпка отходами камнепиления и породами вскрыши и по возможности частичная их раздача под индивидуальное жилищное строительство.

Даны основные требования к рекультивации нарушенных земель по направлениям их целевого использования. Рассмотрены возможные направления использования выработанных карьеров и рекультивации выемок, отвалов и прилегающих территорий. Рекультивированные территории могут быть использованы в следующих направлениях: сельскохозяйственное, лесохозяйственное, водохозяйственное, рекреационное, природоохранное, санитарно - гигиеническое и строительное. Нарушенные при разработке месторождений известняков-ракушечников земли после рекультивации могут быть использованы для выращивания овощей, ягод, под пашни, сенокосы, лесопосадки, а также и для других целей, например под спортивные и игровые площадки, парки, кемпинги, строительство.

Разработка месторождений известняков-ракушечников открытым способом приводит к нарушению земель и выводу из использования больших территорий, поэтому рекультивация отработанных карьеров и рациональное использование отходов камнепиления имеют важное народнохозяйственное и природоохранное значение.

Вторая глава диссертационной работы посвящена проблеме загрязнения окружающей среды в результате добычи известняков-ракушечников и возможности снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду. Сделан анализ состояния экосистем с применением ландшафтного подхода для оценки изменчивости компонентов природной среды в результате добычи известняков-ракушечников.

Изучению воздействия антропогенной деятельности на компоненты природной среды посвящены работы отечественных и зарубежных авторов, среди которых особое место занимают исследования Айдарова И.П., Белоцерковского М.Ю., Беспамятного Г.П., Воронкова Н.А., Глазовской М.А., Голованова А.И., Гольдберга В.М., Израэля Ю.А., Манукьяна Д.А., Эдельштейна К.К. и ряд других работ, в которых рассматриваются вопросы снижения негативного воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду.

Для оценки состояния экосистем представлен обзор ландшафтных и геологических условий территории Дагестана. Основное значение здесь уделяется анализу геологических условий, специфике ландшафтов, почв, растительности. Изучено геологическое строение и рельеф территории. Климат Дагестана, несмотря на разнообразие, в целом можно отнести к умеренно теплому, в горах - умеренно холодный, с более или менее выраженной континентальностью, которая проявляется в значительных годовых амплитудах температуры на низменностях, в горах – в резких суточных колебаниях, а также в недостаточном увлажнении.

Основными реками Дагестана являются: Сулак, Самур, Терек, Уллучай, Чирагчай, Рубас, берущие начало в горных районах и впадающие в Каспийское море.

Для обоснования пригодности отходов камнепиления карбонатных пористых горных пород для улучшения свойств почв приведены генетические и агроэкологические характеристики почв Дагестана. Почвенный покров территории исследований обстоятельно изучен отечественными почвоведами и подробно освещен в диссертации. При генетической и агроэкологической характеристике почв использовались фактические данные, содержащиеся в научной, почвенно–географической литературе (Зонн, 1940; Акимцев, 1947; Керимханов, 1965; Карманов, 1971; Баламирзоев, Истомина, 1975; Залибеков, 1995; Аджиев А.М., и др.)

Анализ почвенного покрова территории Дагестана показывает, что горно-луговые, горно-луговые дерновые и горные лугово-лесные почвы (Горная и Высокогорная провинция) имеют, кислую реакцию среды. А значит, при соответствующем эколого-экономическом обосновании отходы камнепиления известняков-ракушечников могут быть использованы в качестве известковых мелиорантов для повышения продуктивности и экологической безопасности этих почв.

Для оценки степени антропогенного воздействия камнедобычи пористых горных пород на геосистемы рассмотрено влияние открытых разработок известняков-ракушечников на компоненты окружающей среды. Разработка месторождений известняков-ракушечников представляет собой область трудовой деятельности людей с исключительно высокой степенью экологической ответственности. Это обстоятельство обусловлено, прежде всего, тем, что строительные процессы вступают в непосредственный контакт со всеми компонентами природы, активно формируя в сравнительно короткие промежутки времени антропогенные ландшафты. Для оценки техногенного воздействия на геосистему, за которыми наступают необратимые или нежелательные ее изменения, необходимо в каждом конкретном случае определять устойчивость геосистемы к техногенным нагрузкам.

Изменения компонентов окружающей среды при разработке месторождений известняков-ракушечников начинаются с уничтожения почвенного и растительного покровов на больших площадях, то есть меняется литогенная основа ландшафта и связанные с ним направления и скорости протекания биохимических процессов, происходит оскудение видового состава фауны и флоры.

Камнедобыча пористых горных пород открытым способом приводит к образованию техногенных механических трансформаций вызывающих наиболее глубокую деградацию почвенного профиля, вплоть до полного его уничтожения, создавая нарушенные ландшафты. Они заключаются в частичном или полном срезании почвенного профиля, его перемешивании на месте, а также погребении почв минеральным материалом. При разработке известняков-ракушечников почвенный и растительный покровы на значительных площадях оказываются погребенными под отходами камнепиления. Этот материал имеет естественное происхождение и состоит из нейтральных, не токсичных веществ.

На рис.1 приведена схема возможного воздействия открытых разработок на компоненты природной среды.

Рис.1. Схема изменения компонентов окружающей среды в результате камнедобычи известняков-ракушечников.

Кроме того, отвалы пород вскрыши и отходов камнепиления обуславливают ухудшение качества грунтовых и поверхностных вод в результате смыва или выветривания загрязняющих веществ и пыли с их поверхности, меняются скорости и направления воздушных потоков, ослабевает регенерационный потенциал ландшафта, происходит изменение пейзажа. По существу здесь имеет место не, сколько деградация почв, а замена их техногенными поверхностными образованиями, для которых актуальной проблемой становится их рекультивация.

Поэтому, исходя из существа проблемы и в соответствии с рисунком 1. при оценке влияния открытых разработок на окружающую среду в качестве изучаемой системы могут быть рассмотрены 3 блока, связанных между собой потоками вещества и энергии: 1- почва, растения и животные; 2- приземный слой атмосферы, климат; 3- грунтовые и поверхностные воды. Эта система описывается балансовыми уравнениями, отражающими законы сохранения вещества и энергии и в качестве критериев можно использовать изменение гидротермического коэффициента (радиационного индекса сухости), затрат солнечной энергии на почвообразование, объемов поверхностного и подземного стока, баланса химических веществ.

Открытые разработки месторождений известняков-ракушечников могут привести к необратимым изменениям в физических, химических, биологических свойствах почв (радиационного индекса сухости, затрат солнечной энергии на почвообразование, объемов поверхностного и подземного стока, баланса химического вещества), что приводит к деградации почвенного покрова. Различия, формирующиеся в свойствах почв, сопровождаются экологическими последствиями, изменяя химический состав продукции возделываемых культур и величины функционирующих площадей почв.

Рассмотрим изменения компонентов природной среды при камнедобыче известняков – ракушечников открытым способом на примере карьера расположенного в Дербентском районе. Карьер глубиной 45 м. расположен в пригороде Дербента. Почвенный покров данного района представлен светло - каштановыми почвами мощностью 30….40 см. Уровень грунтовых вод расположен на глубине 2,5м. Площадь карьерной выемки составляет 10 га и отвалами отходов и пород вскрыши занято еще 15 га, итого, выведенными из хозяйственного оборота оказываются земли на площади более 25 га. То есть природный ландшафт заменяется природно-техногенным, среднекарьерно-отвалным ландшафтом.

Вскрыша состоит из плодородного слоя мощностью около 40 см, под ним залегают почвообразующие породы глинистого или тяжело–среднесуглинистого и супесчаного механического состава мощностью 60…70 см, на глубине еще 80..100 см прослеживается рыхлая толща породы с выделением гипса и легкорастворимых солей переходящая в низкопрочные известняки – ракушечники. Толщина слоя вскрыши составляет 3…. 3,5 м.

Исследование гидрогеологических условий показывает, что разработка месторождения приводит к изменению уровня грунтовых вод. Уровень грунтовых вод на близлежащей территории понижается, вода собирается на дне карьера, образуя обводненную карьерную выемку с высотой слоя воды на дне около 2,5…..3м. Предполагаемый размер депрессионной воронки и осушаемой территории составляет порядка 100…150 га, так как размер депрессионной воронки может в 10 раз превышать размеры самих выемок. При разработке данного месторождения, в зоне влияния водопонижения не происходит изменение влажности почвенного покрова, так как влажность почвы в данном районе не связана с уровнем грунтовых вод, и грунтовые воды практически не оказывают влияния на ход почвообразовательного процесса.

Еще одним негативным фактором влияния разработки известняков – ракушечников на окружающую среду является загрязнение атмосферного воздуха. Так как отходы камнепиления представляют собой отвалы в виде бута и мелкого песка, с высоким содержанием пылевидной фракции происходит загрязнение атмосферного воздуха известковой пылью. Процесс пылеобразования происходит также и при выполнении дробильно-сортировочных, погрузочно-разгрузочных и транспортных процессов. При выполнении этих процессов пылеобразование зависит от скорости перемещения при постоянной скорости ветра, высоты погрузки-разгрузки и дисперсного состава мелких частиц породы.

Экологическое обоснование размещения новых разработок известняков-ракушечников и оценка влияния существующих на атмосферу целесообразно выполнять исходя из фактора рассеивания в атмосферном воздухе и оседания загрязняющих веществ. Доминирующими факторами при выборе участка для размещения дробильно-сортировочного оборудования или при оценке влияния разработок на атмосферу являются величины суммарного ПДВ (предельно допустимые выбросы) загрязняющих веществ от всех источников и размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ). Размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) l0 (м), установленные в Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий, должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями ОНД – 86 “Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ содержащихся в выбросах предприятий” (Госкомгидромета.), с учетом перспективы развития предприятия и фактического загрязнения атмосферного воздуха.

Расчет размеров СЗЗ (L) для рассматриваемой карьерной разработки при восьмирумбовой розе ветров вычисляется по формуле: L = d Н Рi (5–F)/50; где d–коэффициент, зависящий от f, vм; Рi - среднегодовая повторяемость ветра в i–м направлении, %. В расчетах принято: ПДК = 0,15 мг/м3, фоновая концентрация в зоне расположения разработки равна Сф = 0, коэффициент, учитывающий рельеф местности = 1, А = 200, F=1, величина ПДВ = 10,47 мг/м3. Зона максимального загрязнения окружающей среды с повышенным содержанием в воздухе пыли составляет СЗЗ (L) = 1718м, для северо-западного ветра СЗ со среднегодовой повторяемостью 79 %, при высоте Н =10м. Учитывая негативное воздействие пыли на почвенный покров, рост и развитие растений и расположение карьера с учетом розы ветров, можно говорить и о снижении продуктивности близлежащих плодородных земель.

При разработке месторождений известняков-ракушечников, особую актуальность приобретает задача снижения антропогенного воздействия на природный ландшафт и обеспечения необходимых предпосылок по сохранению экологического баланса в районе месторождения.

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






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»