WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Проведенный анализ способов рекультивации техногенных наносов, в том числе и разработанная автором технология формирования защитного экрана из полимерных материалов в оплавленном совместно с грунтами состоянии (патент на изобретение № 2301300), показал основные слабые стороны изолирования техногенных наносов, с целью предотвращения выноса поллютантов. В основном это большая стоимость, сложность проведения технического этапа рекультивации и недолговечность различных изолирующих покрытий.

Рекультивация загрязненных ТМ почв обычно основано на применении извести, гипса, фосфатов, органических веществ. Использование извести более эффективно на почвах с кислой реакцией, на высокобуферных почвах. В промышленных зонах для рекультивации химически загрязненных почв необходим комплекс мероприятий, включающий химическое связывание токсических веществ в недоступные для растений соединения, биогенное обогащение, агротехнические, мелиоративные и другие приемы.

Проведенные исследования с использованием почвеннотехнохимической съемки территорий и тестирования растительных объектов позволили выделить три зоны с катастрофическим уровнем загрязнения почв, подлежащие рекультивации.

Зона техногенной пустоши, прилегающая к промплощадке комбината, непригодна для существования растительных сообществ. Пыление техногенных наносов с этой территории и высокая подвижность ТМ в кислой среде являются причиной формирования новых литохимических и гидрохимических ореолов загрязнения. Зона техногенной пустоши характеризуется полным разрушением плодородного горизонта почв, и внешняя граница зоны определяется изолинией суммарного коэффициента загрязнения почв со значением равным 128. Внешняя граница зоны деградации экосистем изолинией суммарного коэффициента загрязнения со значением равным 64, превышение которого характеризует загрязнение почв как высоко-опасное (Госкомгидромет СССР, № 02-10 51-233 от 10.12.90).

Рекультивация в зонах техногенной пустоши и деградации экосистем должна осуществляться путем изоляции техногенных массивов с созданием горизонтального карбонатного геохимического барьера. В зоне техногенной пустоши возможно предварительное снятие верхнего техногенного горизонта мощностью до 10 см с возможностью последующего извлечения ценных компонентов. Мощность карбонатного барьера определяется в зависимости от кислотного потенциала приповерхностных отложений и потенциала выпадения соединений серы при существующем уровне аэротехногенной нагрузки.

Взаимодействие карбонатного экрана с существующими техногенными наносами и новыми аэротехногенными выпадениями с образованием слаборастворимых комплексных соединений и труднорастворимых карбонатов, приведет к повышению pH почвогрунтов до приемлемого уровня и существенному снижению подвижности тяжелых металлов. Для повышения эффективности экранирования возможно проведение вспашки поверхностного слоя почв с карбонатными материалами.

Переход металлов в легкорастворимую сульфатную форму:

MeS + O2 + 2H2O Me 2+ + 4H+ + SO4 2- (1)

Нейтрализация кислых вод при взаимодействии с барьером:

2H+ + SO4 2- + CaCO3 CaSO4H2O + CO2 (2)

Осаждение гидроксидов при рН > 6:

Me 2+ + 2OН - Me(OH)2 (3)

Внешняя граница зоны разрушения экосистем определяется уровнем загрязнения почв, соответствующим изолинии суммарного коэффициента загрязнения, экспериментально определенным условиями существования самого чувствительного к загрязнению и широко распространенного представителя растительных сообществ региона. Рекультивация в зоне разрушения экосистем должна осуществляться путем снижения концентрации поллютантов в верхних почвенных горизонтах разбавлением загрязненных почв плодородными грунтосмесями с предварительным нанесением карбонатного нейтрализующего слоя.

Предотвращенный экологический ущерб от воздействия техногенных наносов на природную среду предлагается определять как сумму воздействия на компоненты природной среды с учетом возникновения всех последствий воздействия.

Результатом проявления экологической опасности выступает ущерб, наносимый различным компонентам природной среды:

  • почвам;
  • поверхностным и подземным водам;
  • населению;
  • биотическим компонентам (растениям, животным).

Проведенные расчеты показали, что предотвращенный экологический ущерб в зоне воздействия техногенных наносов, сформированных под воздействием ОАО «Кольская ГМК» составит более 30 млн. руб. Стоимость проведения селективной рекультивации техногенных наносов с созданием горизонтального экрана из карбонатных материалов, а также нанесения плодородных грунтосмесей на верхние почвенные горизонты с предварительной нейтрализацией кислотности почв составит порядка 20 млн. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение актуальной научно-практической задачи: разработка эффективного метода мониторинга техногенных наносов в зоне воздействия Кольской ГМК, который базируется на почвеннотехнохимической съемке территорий, тестировании растительных объектов, и способах рекультивации с экранированием выделенных зон рекультивации карбонатным материалом, повышающим pH почвогрунтов до приемлемого уровня и существенного снижающим подвижность ТМ.

Основные научные и практические выводы:

    1. В результате анализа ландшафтно-геохимической обстановки, сложившейся под многолетним воздействием аэротехногенной нагрузки Кольской ГМК, выявлены высокотоксичные литохимические ореолы, характеризуемые пониженной кислотностью почвогрунтов и чрезвычайно высокими концентрациями ТМ;
  1. В результате полевых и лабораторных изысканий произведена оценка загрязнения ТМ и соединениями серы почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК и распределения поллютантов в профиле загрязненной почвы;
  2. На основе анализа существующих отечественных и зарубежных методик разработана методология проведения рекультивационных работ в зоне воздействия металлургических производств с учетом степени загрязненности почвогрунтов;
  3. Эффективность защиты окружающей среды от воздействия техногенных наносов достигается горизонтальным экранированием карбонатными породами с повышением pH почвогрунтов до приемлемого уровня и существенным снижением подвижности ТМ во всех зонах рекультивации, а также нанесением грунтосмесей на подготовленную поверхность в зоне разрушения экосистем;
  4. Экономическая эффективность предлагаемой технологии обоснована чрезвычайным уровнем экологической опасности высокотоксичных техногенных наносов, техногенным ущербом наносимым природным экосистемам и восстановлением биологической продуктивности нарушенных территорий.

Основные положения работы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Корельский Д.С. Оценка уровня загрязнения приповерхностного слоя почв в зоне воздействия металлургического предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень – МГГУ, № 9, М., 2008 г. С. 330-333.

2. Корельский Д.С. Мониторинг почвенно-растительного покрова для рекультивации зон экологической катастрофы ОАО «Североникель» // Записки Горного института – СПб.: СПГГИ, 2007 – Т.170, часть 1. С. 120 – 123.

3. Паршина М.В., Корельский Д.С. Комплексный мониторинг воздействия комбината «Североникель» на природную среду // Записки Горного института - СПб.: СПГГИ, 2008, Т.174. С. 217 - 221.

4. Пашкевич М.А., Корельский Д.С. Изоляция техногенных массивов горно-добывающих и горно-перерабатывающих предприятий // Проблемы геологии и освоения недр - материалы XII Международного научного симпозиума имени академика М.А.Усова студентов и молодых ученых 14-18.04.2008. С. 761 – 763.

5. Пашкевич М.А., Корельский Д.С. Разработка эффективных способов рекультивации высокотоксичных техногенных массивов предприятий минерально-сырьевого комплекса // Современные проблемы горного производства и экологии. Записки Горного института, том 180, 2009. С. 43-46.

6. Корельский Д.С. Мониторинг в зоне воздействия ОАО «Североникель» и определение уровня деградаций природных сообществ // Аннотации работ победителей конкурсов грантов 2007 года для студентов и аспирантов вузов и кандидатов наук. СПб, 2007. С. 52

8. Korelskiy D.S. Monitoring and land recultivation of the wood communities which are being under influence of combine «Severonikel» // Materials of the Eight Internationals Young Scholars’Forum of the Asia-Pacific Region Countries. ДВГТУ, Владивосток, 2008 г. С. 76-77.

Рис. 5. Экспериментальные площадки в фоновом районе

Мурманской области.

Рис. 6. Влияние техногенных наносов на окружающую природную среду.

Pages:     | 1 | 2 ||






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