Диссертация (1151754), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Утв. Минстроем России 02.11.1996).Биологическая рекультивация, реализуемая посредством применениярастительной мелиорации, завершает формирование культурного ландшафтана восстанавливаемой территории. Фитоценозы нарушенных ландшафтов,создаваемые при проведении растительной мелиорации, представляют собойсложные системы, в которых происходит взаимодействие многих факторов(климатических, эдафических и др.). В связи с этим формированиеискусственных фитоценозов можно рассматривать как ступенчатый процессс последовательным приближением их к целевому состоянию (Гурина И.В.,2012. № 4).Постановку этапов биологической рекультивации с использованиемрастительных мелиораций – многолетнюю трехкомпонентную травосмесь«эспарцет + пырей + кострец» на супесчаных и суглинистых субстратахтолщиной 30–40 см, сформированных после технического этапа, имониторинг восстанавливаемой территории – можно провести на примереНовочеркасской ГРЭС (Гурина И.В., 2012.
№ 3)В области рекультивации нарушенных земель отходами производства ипотребления действуют следующие нормативно-правовые документы:- межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы.Рекультивация земель. Термины и определения»;- межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.02-85 «Охрана природы.Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации»;- межгосударственный стандарт ГОСТ 17.5.1.03-86 «Охрана природы.Земли».
Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической33рекультивации земель устанавливает возможное использование вскрышных ивмещающих пород, которые являются отходами горного производства, привыполнении рекультивационных работ на землях, нарушаемых в процессегорного производства и строительства;- санитарные правила СП 2.1.7.1038-01 «Гигиенические требования кустройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов».Вперечисленныхнормативно-правовыхдокументахпроведениебиологической рекультивации обязательно для восстановления нарушенныхземель. Биологическая рекультивация способствует восстановлению свойствпочвы,аследовательно,совершенствованиеужесуществующихиприменяемых новых ее методов способствует более эффективному, быстромуи менее затратному в экономическом аспекте процессу восстановления почв.Вэтомпланеферментативнаяприменимыметодыбиостимуляция,биоремедиации,предполагающаявчастностивнесениерастворовфермента в почву (грунт) в заданных дозах, режимах обработки, достаточныхдля мобилизации микробиологических процессов и восстановления свойствпочвы.Необходимо отметить, что выполнение рекультивационных работ наземлях, нарушаемых в процессе горного производства и строительства сиспользованием различных объемов отходов производства и потребления, неотличается от объектов, связанных с захоронением отходов (полигоновбытовыхипромышленныхрадиоактивныхотходовиотходов,т.п.),такхвостохранилищ,какформируетсямогильниковзагрязнениеокружающей среды, как и при захоронении отходов: загрязнение атмосферы,почв, горных пород, грунтов, подземных и поверхностных вод.
Тем не менеена объектах захоронения отходов и объектах отработанных карьеров,рекультивируемых с использованием отходов, что по сути сравнимо с ихзахоронением, необходимо осуществлять биологическую рекультивацию для34сниженияраспространениязагрязненияисохраненияприемлемойокружающей среды.1.2. Методы санации почв. Применение методов биостимуляциидля восстановления свойств почвыСреди различных факторов негативного воздействия на окружающуюсреду все возрастающую роль играет промышленное загрязнение почв. Так,например, общая площадь сельскохозяйственных земель, загрязненныхтоксинами, составляет 74 млн га, в том числе 60 млн га – за счет выбросовпредприятий.
По данным аэрокосмических съемок, ареалы распространениятехнологическихвыбросовнепосредственновокругпромышленныхкомплексов России охватывают территорию в 18 млн га, включая 0,7 млн га счрезвычайно высоким уровнем загрязнения (Чернобыль). Существеннымисточником загрязнения почв служат полигоны промышленных и бытовыхотходов. И хотя различий в размерах бактериальной и грибковой биомассыне выявлено, однако отмечены изменения в таксонометрической структурегрибов и степени их доминирования по градиенту загрязнения.Загрязнениепочвнередкотормозитходпочвообразовательныхпроцессов, резко снижает урожайность, вызывает накопление вредныхвеществ в растениях.
Из последних они прямо или опосредованно (черезпродукты питания) попадают в организм человека. Ослабляется такжесамоочищающая способность почв, что повышает опасность заболеваний,вызываемых болезнетворными бактериями (Лотош В.Е., 2001).В зависимости от масштаба и характера загрязнения возможны дваосновных направления санации почв: первое – удаление верхнего слоя грунтана свалку или для переработки на специальных установках; второенаправление – разрушение вредных веществ различными способаминепосредственно на месте. Отметим, что известные методы иммобилизациизагрязнений в почве, например цементирование отдельных участков, их35обвалование и др., часто рассматриваемые как способы очистки территорий,ими не являются, так как не обеспечивают удаления вредных веществ(Рис Дж., Эллис Б., 1993; Антонова Н.Б., Туманова Н.А., 1994).Способы очистки почв от загрязнений можно разделить на физические,химические, физико-химические и биохимические методы.Физические методы предусматривают удаление верхнего слоя грунта сзагрязненных территорий на свалку или в специально отведенные места.
Кним же следует отнести все варианты промывки почвы с растворениемзагрязнителей в промывающей жидкости (воде) (Bunge R. Soil washing:mineral processing technology in environmental engineering / R. Bunge,А. Bachman, C.D. Ngo // Proc. 19th Int. Miner. Process Congr. 1995).Химическиеметодывключаюттермическиеспособы,процессывыщелачивания, связывания загрязнителей в комплексные соединения и т.д.Термические способы используют для удаления органических веществ инекоторых цветных металлов, химической стабилизации грунтов.
Ихреализуют в различных вариантах: нагрев на воздухе, в вакууме, пиролиз идр. (Riese B., 1995; Robin D., Martin M., Haerdi W., 1995; Chapius R.,Roudier P., 1995; Courtois P., 1995; Crosby R., 1996).Нагревание на воздухе применяют для земель, загрязненных нефтью,маслами, бензином, галогеносодержащими и другими органическимисоединениями. Термообработка обычно заключается в выдержке материалапри 700–800 °С с выгоранием углеводородов. Физико-химические свойствапочвы при этом изменяются незначительно. Биологическую активностьтермическиобработанныхпочввосстанавливают,добавляяпринеобходимости компост и другие минеральные вещества.Нагревание на воздухе положено в основу процесса MRS-удаленияртути из почв и отходов, разработанного фирмой Mercury Recovery Services(США).
В этом процессе загрязненный материал дробят, смешивают соксидамиилипероксидамищелочныхметалловиподвергают36двухстадийному нагреву: вначале при ∼100 °С для удаления воды и летучихвеществ, затем при 540–560 °С для испарения ртути с последующей ееконденсацией в виде чистого металла. Выбрасываемые газы подвергаюточистке. Метод позволяет снизить содержание ртути в материале с 15000 доменее чем 1 млн-1 (Two-stage heating removes mercury from contaminated soiland process waste // Chem.
Eng (USA). 1994).Термообработку на воздухе применяют также к загрязненным грунтам,предназначенным к использованию при производстве смешанных цементов ирастворов. В этом случае к загрязненному грунту добавляют 25–35 %извести, оксиды железа и алюминия. Смесь расплавляют при 1300–1350 °С,через расплав продувают воздух для полного разложения органики. Привыпуске из печи расплав подвергается водной грануляции с образованиемволокон размером 5–40 мкм.
Их смешивают с портландцементом вколичестве 10–70 % от его массы. Полученное вяжущее вещество попрочности на сжатие близко к цементам общестроительного назначения.Предложенная технология утилизации загрязненного грунта в 1,2–8 раздешевле, чем захоронение отходов (Cement offers a solid outlet forcontaminated soil // Chem. Eng (USA).
1997).В настоящее время стационарные и передвижные установки длятермообработки почв на воздухе очищают миллионы тонн загрязненныхземель. В частности, общая годовая производительность установок толькофирмы Nord (Германия) составляет 300 тыс. т при их единичной мощности50–80тыс.т.производительностиЕмкостьхранилищустановок(MassiveравнасуммарнойErweiterungderгодовойtermischenbodensanierung bei Umweltschutz nord // Erdol-Erdgas-kohle. 1998)Вакуумно-термический метод санации почвы реализован в США ввариантепередвижнойустановки.Загрязненныйорганическимисоединениями грунт загружают в вакуумный барабан типа бетоносмесителя,установленный на шасси автомобиля. Длина барабана 4,5 м, диаметр 2,4 м,37частота вращения 10–18 мин-1. При нагревании летучие органическиесоединения испаряются и далее ожижаются в конденсаторе, размещенном наприцепе автомобиля.
Конденсат после очистки на фильтре пригоден киспользованиюпоцелевомуназначению.Продолжительностьциклаобработки одной загрузки грунта составляет 45 мин.Пиролиз как технологию очистки почв от ртути и других металлов в 90-егоды разработали в Германии. С 1992 г. здесь эксплуатируется установка поочистке 40 тыс. т/год почвы. Исходный грунт дезинтегрируют до крупности20 мм, затем подвергают его магнитной обработке для удаления черныхметалловисушатдовлажности5 %.Собственно,пиролиз,т.е.термообработку без доступа воздуха, проводят при 600 °С в барабаннойпечи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
