Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Использование вскрышных пород КМА в агроэкосистемах
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Использование вскрышных пород КМА в агроэкосистемах"

На правахрукописи

Глаголев Роман Владимирович

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД КМА В АГРОЭКОСИСТЕМАХ (на примере Михайловского ГОКа) 03.00.16. экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ВОРОНЕЖ-2004

Работа выполнена в Курской государственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И.Иванова.

Научные руководители: доктор химических наук профессор Жукова Л.А. доктор сельскохозяйственных наук профессор Стифеев А.И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Ведущая организация: Орловский государственный аграрный университет

Защита состоится «/?» ноября 2004 года часов на заседании диссертационного совета Д 220.010.06. по адресу: 394087 г.Воронеж, ул.Мичурина 1 ауд.268.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Воронежского Государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «18 » октября 2004 г.

профессор Павлюк Н.Т.

доктор сельскохозяйственных наук

профессор Масютенко Н. П.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кольцова О.М.

2005-4 20971

дмв99

1 Общая характеристика работы

Актуальность темы. В результате добычи железной руды, на территории КМА отсыпано в отвалы более 2 млрд.тонн вскрышных пород и отходов их обогащения, которые не находят вторичного применения. В основном они складируются валовым способом и частично используются как источник дополнительного сырья в строительстве, цементной промышленности, мелиорации и т.д. Народное хозяйство способно востребовать только незначительную часть отходов горного производства - не более 3%. Остальное складируется в отвалы, в результате возникают техногенные ландшафты. После завершения формирования отвалов они технически перемешиваются, образуя смеси, а при вторичной их сортировке возникают значительные трудности технического и экономического характера. Сегодня ведется ряд исследований, цель которых найти пути использования пород вскрыши в народном хозяйстве.

Проведенные нами исследования являются актуальными и направлены на рациональное использование вскрышных пород Михайловского железорудного карьера, предусматривающее поиск путей снижения затрат при их использовании в народном хозяйстве и решении социально-экологических проблем.

Состояние изученности проблемы. Решение экономических и экологических задач функционирования Михайловского железорудного месторождения является сложным и многогранным. Исследованиями ученых A.M. Бурыкина, А.И. Стифеева, М.В. Сергеева, В.И.Прозорова, Э.В. Засо-риной и др. разработаны приемы биологической рекультивации земель, изучены процессы образования естественных и искусственных фитоцено-зов, интенсивность эрозионных процессов и меры борьбы с ними в техногенных ландшафтах. Вместе с тем, вопросы глубокого изучения физико-химических свойств вскрышных пород и возможности их использования в различных отраслях народного хозяйства, позволяющих параллельно улучшить экологическое состояние территории Железногорского района до настоящего времени не решены, что предопределило цели и задачи наших исследований.

Цели и задачи исследований. Целью наших исследований являлось установление уровня сорбционных свойств и биологической пригодности вскрышных пород для биологической рекультивации и других видов использования.

Для реализации поставленной цели нами решались следующие задачи:

1.На основании обзора научных данных дать оценку степени воздействия горнорудного производства на состояние природных ресурсов в районах добычи полезных ископаемых.

2.0пределить химический состав вскрышных пород по срезу стратиграфической колонки карьера Михайловского железорудного месторождения. З.Установить тенденцию изменения химического состава вскрышных пород, отсыпанных в отвалы, во времени.

4.0пределить сорбционные и биологические свойства вскрышных пород Михайловского железорудного месторождения, находящихся в карьере и отсыпанных в отвалы.

Научная новизна работы. Более глубоко изучен химический состав и впервые определены сорбционные свойства вскрышных пород карьера Михайловского железорудного месторождения. Выявлены кинетические закономерности их химического состава и свойств. Изучены биологические свойства вскрышных пород, обусловленные сорбционными химическими свойствами.

Практическая значимость работы состоит в том, что детальное изучение химического состава, сорбционных и биологических особенностей вскрышных горных пород в карьере и отвалах разных возрастов позволит использовать их в решении проблем, связанных с «реанимацией» нарушенной экологической обстановки региона КМА. Материалы диссертационной работы широко используются в учебном процессе Курской государственной сельскохозяйственной академии и Курском институте социального образования (филиал) Московского государственного социального университета.

Апробация работы: Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований КГСХА им. И.И.Иванова, ее результаты включены в научные отчеты по программе НИР (№ государственной регистрации 01.9.70000668). Основные положения диссертационной работы рассматривались на ежегодных отчетах аспирантов и научных сотрудников (2000-2004г.г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в КГСХА и получили положительную оценку.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей.

Личный вклад автора. Диссертантом выполнен весь объем исследований, проведены необходимые расчеты, произведена обработка полученных результатов и их анализ, сформулированы общие положения, выносимые на защиту, выводы и рекомендации. Положения, выносимые на защиту:

1. Сорбционные и биологические свойства вскрышных пород, обусловленные их химизмом.

2. Возрастные тенденции изменения во времени химического состава и свойств вскрышных пород, отсыпанных в отвалы.

3. Комплексные направления использования вскрышных пород, продиктованные их сорбционной способностью и биологическими свойствами.

4. Возможности комплексного использования вскрышных пород в природоохранных мероприятиях.

Структура и объем работы. Работа изложена на 153 страницах основного текста состоит из введения, четырех глав, б приложений, содержит 12 рисунков, 32 таблиц, список литературы включает 136 наименований.

2 Основное содержание работы

2.1 Объект и методика исследований

' Исследования проводились на породах карьера и отвалов Михайловского железорудного месторождения в 2000 - 2002 гг. Объектом исследований были вскрышные породы, находящиеся непосредственно в карьере, и отсыпанные в отвалы. Пробы из карьера брались непосредственно по срезу стратиграфической колонки, в пятнадцати точках соответствующих горногеологических ярусов. Пробы пород, отсыпанных в отвалы и образующих техногенный ландшафт, проводились с поверхности отвалов (глубина 0,02 - 1,0 м) трех, пяти, десяти и девятнадцати - летнего возраста. «Поверхностное» изучение отвалов необходимо для оценки процессов, идущих в верхнем слое отвала, так как именно этот слой будет задействован в создании искусственных биоценозов.

Отбор проб проводился по схеме приведенной в таблице 1.

Таблица 1: Схема отбора образцов пород

Место взятия образца Глубина отбора образцов

1)Вскрышные породы, находящиеся непосредственно в карьере. 0-0,05м

2)Вскрышные породы отвала 3 — летнего возраста. 0,2- 1,2 м

3)Вскрышные породы отвала 5 - летнего возраста. -II-

4)Вскрышные породы отвала 10 - летнего возраста. -II-

5)Вскрышные породы отвала 19 - летнего возраста. 0,2-1,2 м

Рельеф местности, климатические условия, геология и гидрогеология определяют: характер механической миграции вещества (эрозия почвенного покрова на склонах, накопление сносимого материала у подножия склонов и в балках); наличие выходов материнских пород на поверхность;

микроклимат (как правило, южные склоны более сухие и теплые, чем северные); водообеспеченность почв и растительности (на водоразделах практически вся влага дождей и снеготаяния поглощается почвой, на склонах часть воды уносится с поверхностным стоком, в поймах рек и ручьев за счет близкого залегания грунтовых вод почвы хорошо увлажнены). Вышеперечисленные факторы оказывают влияние на химические свойства пород, отсыпанных в отвалы и залегающих в карьере.

. Первым этапом нашей работы был отбор образцов пород карьера и поверхности отвалов.

На втором этапе проводились аналитические исследования состава вскрышных пород карьера месторождения.

Третий этап заключался в обработке полученной информации, оценке химического состава исследуемых образцов и в сравнительной характеристике их свойств в отвалах и карьере.

На четвертом этапе проводились дополнительные исследования, направленные на изучение сорбционных свойств пород. На основе полученных данных сделано предложение о возможном комплексном использовании пород вскрыши. Для подтверждения сорбционных качеств вскрышных пород в 2000 - 2002 гг. был заложен опыт по изучению миграции свинца в породах, заскладированных в отвалы.

На пятом этапе проводилась оценка пород по биологической активности, так как большая роль в почвообразовании принадлежит микроорганизмам. Именно благодаря процессам жизнедеятельности микроорганизмов, перерабатывающих остатки живых растений, вовлекаются в почвообразовательный процесс новые соединения, увеличивающие плодородие вновь образованных почв. Микроорганизмы способны преобразовывать, аккумулировать и рассеивать химические элементы.

Для изучения биологических свойств вскрышных пород проводили лабораторный опыт по изучению возможности произрастания на них люцерны синегибридной.

Наибольшую мощность в стратиграфической колонке Михайловского железорудного месторождения занимают лессовидные суглинки, глина келловея, пески сеноман-альба и алевриты апт-неокома. Для изучения биологических свойств вскрышных пород закладывали лабораторный опыт. Для этого брали пластмассовые сосуды 40х40x60 см. Для дренажа на дно сосуда насыпали гравий, предварительно выдержанный в концентрированной соляной кислоте. На гравий накладывали марлевые круги и вставляли по 2 стеклянных трубочки диаметром 10мм для лучшего воздушного питания растений. Сосуды заполняли по следующей схеме: 1-вариант — серая лесная почва (контроль); 2 -вариант - лессовидные суглинки; 3-варант - глина келловея; 4-вариант- песок сеноман - альба; 5-вариант -алевриты апт-неокома. Повторность опыта восьмикратная. Сосуды вы-

б

ставляли на открытый воздух, приближая к естественным климатическим условиям

Шестой этап связан с проведением экономического обоснования использования вскрышных пород и других техногенных образований в комплексе природоохранных мероприятий, где они выступают как объекты рекультивации с последующим созданием зон рекреации.

Для измерения массы исследуемых образцов пород использовали аналитические весы ВЛР-200. Смеси перемешивались на магнитных мешалках ММ-5. Все использованные реактивы имели квалификацию «ч.д.а.» (чистый для анализа) или «х.ч.» (химически чистый).

Содержание органического вещества определялось по Е.В. Аринуш-киной (1961), рН солевой вытяжки при помощи рН-метра-150 с точностью ±0,05 ед. рН, тяжелые металлы (2п, Си, N1, Со, Сг, РЬ, Сё) по Е. Сенделу, (1996).

Анализ и другие исследования делались в З-4-х кратной повторно-сти. Результаты, различающиеся между собой более чем на 5-7%, не учитывались. В таблицах с результатами исследований приведены средние данные.

Элементарный состав определяли методом атомной абсорбции, а также на спектрофотометре СФ-26 в кюветах с толщиной светопоглащаю-щего слоя 1 см по известным аналитическим методикам.

Химические исследования проводились на кафедре неорганической и аналитической химии КГСХА, химической лаборатории Михайловского ГОКа, НИИ земледелия и защиты почв от эрозии. Полученные экспериментальные данные во всех опытах обработаны методом дисперсионного анализа на ЭВМ, на кафедре естественно - математических дисциплин Курского института социального образования (филиал) Московского государственного социального университета.

2.2 Сорбционные качества вскрышных пород

Анализ показал, что вскрышные породы имеют в своем большинстве среду близкую к нейтральной, в основном это глины, для песков характерны более низкие показатели, высокие показатели характерны для четвертичных отложений (лессовидные суглинки показатель рН 8,2), что наглядно отражено на рисунке 1.

Рисунок 1- Показатель рН вскрышных пород карьера Михайловского железорудного месторождения

1. лессовидные суглинки; 2. суглинки озерного типа; 3. пески сеноман - альба; 4. пески апт-неокома; 5. светлые пестроцветные глины; б. темные пестроцветные глины; 7. глины нижнего мела; 8. нижневолжские глины; 9.верхние крупноглыбовые глины; 10. мелкощебенчатые глины; 11. нижние крупноглыбовые глины; 12. ракушняковые глины; 13. пески верхнебатские; 14. батские глины; 15. пески нижнебатские.

Можно сделать заключение, что распределение элементов в породах, находящихся непосредственно в карьере, подчинено опре-деленной закономерности, это связано с геологическими процессами проходившими в период формирования кристаллического фундамента. Так, например, одни породы имеют большой обменный комплекс, и как следствие, богатый химический состав. Можно также отметить, что чем больше количество магния содержится в породах, тем более они способны к комплексообразо-ванию. При повышенном содержании кальция и железа наблюдается более высокая тенденция к сорбции тяжелых металлов.

Наиболее яркими карбонатными свойствами обладают глины девона и глины нижнего мела, что вероятно связано с большим количеством в них остатков органического происхождения.

Для пород, отсыпанных в отвалы, присущи свои особенности, их свойства отличаются от свойств пород, находящихся непосредственно в карьере. Основная масса отвалов представлена лессовидными суглинками, глинами келловея, песками батскими и сеноман-альба. При анализе разновозрастных отвалов мы ориентировались, в основном, на эти породы. Молодые отвалы характеризуются показателями, наиболее близкими к естественным. Однако для всех пород в отвалах характерно более высокое содержание Fe, ?Ь по сравнению с породами, залегающими в стратиграфической колонке карьера. Причем количество железа превы-шает природный фон в 6-7 раз, а свинца и меди в 3-4 раза. Вероятно, это можно объяснить общим загрязнением окружающей среды на фоне горного производства. В первые годы отвалообразования, отмечено отсутствие органического вещества в свежеотсыпанных отвалах. Следы органики отмечаются на более старых отвалах 5-10 лет, к двадцатилетнему возрасту содержание органических соединений несколь-ко увеличивается. По мере

старения происходит усреднение химических и физико-механических свойств отвалов.

По содержанию железа можно отметить, что наибольшее его количество содержится в глинах, лессы и пески содержат приблизительно одинаковое количество. Максимальное содержание железа отмечается в верхних горизонтах наиболее старых по возрасту отвалов.

Среднее содержание по породам изменяется, в старых отвалах железа меньше чем в молодых. Это объясняется миграцией элементов в отвале, причем железо мигрирует в верхние слои горизонта и подвергается выносу с растительными организмами, а также в результате выветривания и водной эрозии.

Элементарный состав пород в отвале также разнообразен, но возрастная тенденция отмечается и здесь. Отвалы, отсыпанные в более ранний период, содержат большее количество одних элементов и меньшее других, по сравнению с более молодыми образованьями.

Для подтверждения сорбционных качеств вскрышных пород в 2000 — 2002 гг. был заложен опыт (таблица 2) по изучению транслокации свинца, в породах вскрыши, заскладированных в отвалы.

Таблица 2: Схема проведения опыта

Варианты опыта Годы

Серые лесные почвы (контроль) - - -

Лессовидные суглинки карьер 3 года 5 лет 10 лет

Глины кел-ловея карьер 3 года 5 лет 10 лет

Пески сено-ман-альба карьер 3 года 5 лет Шлет

. Опыт содержал 16 вариантов. В качестве контроля использовалась серые лесные почвы. В качестве вариантов были использованы лессовидные суглинки, глины келловея, пески сеноман — альба, породы отбирались из карьера и разновозрастных отвалов, по вышеупомянутым методикам.

Опыты проводились в стеклянных сосудах 0,6м х0,6 мх 0,35м. В опыте велось наблюдения за миграцией РЬ. Для моделирования уровня загрязнения на дно сосуда вносился сульфид свинца (РЬ8) в дозе 22 мг/кг. Наблюдение за транслокацией свинца в породы и почву велось с 2000 -2002гг.

Наличие фульво и гуминовых кислот в почвенных системах значительно снижает концентрации подвижных форм ионов тяжелых металлов, которые можно описать схематично так:

МеП++пНЯ=МВп+пН+

Константу распределения можно рассчитать исходя из соотношения двухфаз:

МЩН20)почвр_р = Мкп(орг)

К =

[МИп]орг. [МЩН.О

Гетерогенные системы П- почвенный раствор можно сравнить с экстракционными системами, в которых органическая фаза сорбирует некоторые металлы в определенных концентрациях и соотношениях. Подбором определенного экстракционного реагента HR, рН среды и других условий добиваются достаточно высоких значений К и, следо-вательно избирательного извлечения ионов тяжелых металлов. Экстрагентом или в нашем случае сорбентом являются вскрышные породы. Наиболее яркие сорбци-онные свойства проявляют глины девона, глины нижнемелового яруса, а также глины келловея, взятые непо-средственно из карьера.

Изучая результаты эксперимента можно предположить, что в данном случае хорошо работает вариант механизма ионообменной сорбции РЬ (Жукова Л.А. и др., 2001).

где, К - коэффициент селективности; С — концентрация тяжелых металлов;

и - активности противоионов тяжелых металлов и Са2+ в обменной фазе.

Наиболее универсальны модели для расчета поглощающей

способности сорбента уравнения Хлопина В.Г. и Шилова НА.

к а~ С

где, S - коэффициент микрокомпонента в твердой фазе (сорбента) в единицах измерения массы сорбируемого вещества на единицу массы сорбента

С - концентрация микрокомпонента (РЬ) во внесенной порции, мг/кг Kd - коэффициент сорбции

Корректное применение Kd для описания ионообменных процессов в природных системах затруднено. В практике используются упрощенные варианты и модели, базирующиеся на субъективных литературных представлениях о природе этих процессов.

Предполагаемые механизмы сорбции ионов РЬ основаны, вероятно, на поглощении растворенного вещества твердыми поглотителями (FeO, Fe2O3) CaO, Al2O3) и представлены целым спектром модификаций: адсорбция, хемосорбция, капиллярная конденсация. Вполне вероятно, что практически каждый вид сорбции сочетается друг с другом.

В нашем экспериментальном материале содержание сорбентов оксидов достаточно велико. Сорбционные свойства у глин девона, келловея, песков сеноман-альба выражены в значительной мере. Экспериментально установлено, что наиболее сорбционно-активными являются породы, взятые непосредственно из карьера. Это объясняется высоким содержанием сорбентов - оксидов. Так, оксид алюминия гидрофилен и можно предположить, что вклад в сорбционный цикл вносит небольшой, зато высокое содержание Fe2O3, оксида кальция и магния компенсирует этот недостаток. При рН 7-8 отмечается максимальная сорбция. В процессе «старения» глин в отвалах оксиды переходят в карбонатные формы, которые в свою очередь являются коллекторами (носителями) микроэлемента свинца. Вероятно, с течением времени, кинетический процесс сорбции глинами тяжелых металлов заканчивается (с установлением динамического равновесия) процессом соосаждения или переходом вещества в состав вновь образованных соединений (например, карбонатов) с образованием изоморфных смешанных кристаллов, ок-клюзии и механического захвата одновременно.

Процесс сокристаллизации можно рассматривать, как обратимую реакцию ионного обмена между, ионом-макрокомпонентом и ионом-микрокомпонетом с возникновением обменной конкуренции за связь с ионом осадителем.

{st^Xfi ^X2z2(\g) = (st)-Lx2z2

где, (st) - символ твердой фазы (lg) - символ жидкой фазы X1 — ион 1 с валентностью Z2 х2 - ион 2 с валентностью z2 z- заряд иона

При заданных концентрациях иона - макрокомпонента в осадке и водном растворе (присутствующий во всех природных системах), = const

[jr.], = const

Щ}/ 1

что приводит нас к линейному закону распределения микрокомпонентов

Таким образом, если рассмотреть изотерму распределения иона микрокомпонента, то есть она будет линейной, а коэффициент • распределения равен

На рисунке 2 коэффициент сорбции возрастает до 0,98, даже пески имеют достаточно высокий показатель И до 0,64.

Рисунок 2 - И суглинков, глин келловея, песков сеноман-альба

Согласно данным атласа распределения тяжелых металлов в объектах окружающей среды О.Н.Соколова и В.А. Черникова (1999г.) ПДК РЬ составляет: фон +20 мг/кг, а фон принят равным 12 мг/кг. Содержание свинца в верхних горизонтах почв колеблется в приделах 3-38мг/кг, следовательно, вносимая доза РЬ явно могла бы являться сильнейшей техногенной нагрузкой, однако сорбционные свойства вскрыши настолько велики, что способны сорбировать даже и более высокие концентрации свинца.

Можно заключить, что основная масса вскрышных пород является отличным сорбционным барьером и может представлять собой искусственно созданный геохимический барьер физико-химического класса на основе доломитовых и каолинитовых соединений. По результатам экспериментальных исследований можно рекомендовать применение вскрышных пород для устранения технологической нагрузки РЬ, а также пред-

S=KdC

карьер Згода 5лет 10лет 19лет возраст отвала

положительно и других тяжелых металлов, посредством их использования в качестве естественных барьеров при восстановлении бросовых земель или утилизации отходов.

2.3 Биологические свойства вскрышных пород

Общее количество микроорганизмов на породах и почвах определяли ежегодно. В первый год перед закладкой опытов и после вегетации, второй и третий год перед отрастанием люцерны и второго учета наземной массы. После первого укоса (2000г), а затем после второго укоса (2001 и 2002г.г.) изучали количество клубеньков на корнях люцер-ны. Для этого в изучаемом варианте почву избыточно увлажняли, изымали из сосуда и проводили отмывание корней от почвы и породы. После испарения влаги корневую систему 10 растений люцерны помещали на миллиметрованную бумагу, подсчитывали общее количество клубеньков и определяли их размер и окраску. Результаты наших исследований по определению биологической активности пород и почв приведены в таблице 3.

Таблица 3: Микробиологическая активность пород и почвы в лабораторий__

Варианты опыта Содержание микроорганизмов 1г сухих пород и почвы, тыс.шт. Разложение клетчатки, в% Содержание нитратов вмг/кг

до компостирования после ком-пос- тирования

Серая лесная почва(кон- троль) 870,0 49,7 3,4 45,2

Лессовидные суглинки 113,2 22,0 следы 15,6

Пески сено-ман-альба 31,0 14,4 следы 4,4

Глина келло-вея 61,5 16,9 следы 6,0

Алевриты апт-неокома 0,2 нет нет нет

Согласно приведенных в таблице данных видно, что наибольшая микробиологическая активность отмечается на серых лесных почвах. Так, в 1 г почвы среднее количество микроорганизмов составило 170 тыс.шт.

Количество колоний в лессовидных суглинках в среднем за три года составило 113,2 тыс. шт., глине келловея 61,5, пески сеноман-альба - 31,0

тыс.шт и алевриты апт-неокома микроорганизмы были обнаружены только в период закладки опыта, их количество было минимальным 0,1 тыс. шт, в последующем их количество возросло в 2 раза-0,2 тыс.шт. в 1г почвы.

Степень разложения клетчатки во многом определилась свойствами пород. Максимальный процент разложения клетчатки отмечен на лессовидном суглинке 22,0%, затем на глине келловея - 16,9% и песках сено-ман-альба- 14,4%. Максимальная убыль массы полотна отмечена на серой лесной почве 49,7%, в алевритах апт-неокома целлюлозо-разрушающие микроорганизмы не обнаружены, т.к. разложение клетчатки не происходило. Количество нитратов во многом зависело также от свойств породы. Так, в лессовидных суглинках их количество в среднем за три года составляло 15,5 мг/кг, в глинах — 6,0, в песках сеноман-альба — 4,4, в алевритах они отсутствовали, а максимальное количество отмечено, как и следовало ожидать в серой лесной почве - 45,2 мг/кг.

Количество клубеньков образовавшихся на корнях люцерны приведены в таблице 4.

Таблица 4: Общее количество клубеньков на корнях люцерны по вариантам опыта (пеИе! уборкой)__

Варианты годы Среднее

опыта 2000 2001 2002 за три года

Серая лесная 11,4 23,6 39,9 24,9

почва 18,0 44,1 59,6 40,6

Лессовидные 0 0 29,6 0 40,2 0 26,3

суглинки 9,1

Пески 0 0 0 0

сеноман-альба 8,7 18,8 26,3 17,9

Глина келло- 0 0 0 0

вея 9,0 19,4 27,3 18,5

Алевриты 0 0 0 0

апт-неокома 1,1 0 0 0

+) числитель семена без обработки

++) знаменатель семена обработаны ризоторфином

В таблице приведены средние данные по определению массы растений по вариантам опыта. Учет массы растений первого года жизни свидетельствует о том, что по всем вариантам опыта она была не высокой и колебалась от 6г/сосуд на песках сеноман-альба, до 14,8 г/сосуд - лессовидные суглинки. На серой лесной почве отмечена максимальная сухая масса растений - 23,2 г/сосуд. В условиях 2001-2002гг. по двум вариантам

опыта проведено два учета продуктивности люцерны (серая лесная почва и лессовидные суглинки), на остальных один.

В среднем за три года произрастания люцерны без инокуляции семян максимальная сухая масса получена на серой лесной почве - 99,7 г/сосуд, на лессовидных суглинках - 79.8, глина келловея - 49,6 и песке сеноман-альба - 20,3 г/сосуд. На алевритах апт-неокома растения люцерны погибли после всходов.

Инокуляция семян люцерны ризоторфином позволила значительно повысить массу растений. На серой лесной почве - до 117,1 г/сосуд, прибавка в сравнении с посевом семян, не обработанных ризоторфином, составила 17,4 г/сосуд.

Наиболее значимой эта прибавка получена на породах, где клубеньковые бактерии отсутствовали. Так, на лессовидном суглинке она составила 28,5 г/сосуд, на глине келловея - 20,2 и на песках сеноман-альба -19,1 г/сосуд (таблица 5).

Таблица 5: Сухая масса растений люцерны по вариантам опыта, г/сосуд

Варианты годы Средняя Прибавка

опыта 2000 2001 2002 за три года

Серая лесная 23,2 58,8 217,1 99,7 17,4

почва 40,4 0,6 220,3 117,1

Лессовидные 14,8 42,6 182,0 79,8 24,5

суглинки 27,7 80,1 205,3 104,3

Пески сено-ман-альба 9,8 15,5 10,0 77,7 91,1 102,0 46,9 66,0 19,1

Глина кел- 6,0 36,2 49,0 20,3 25,2

ловея 9,9 52,5 74,1 45,5

Алевриты апт-неокома Растения погибли -

НСР05 0,8/1,1 2,1/3,6 4,1/4,6 3,1/3,4 0,6

+) числитель семена без обработки

++) знаменатель семена обработаны ризоторфином

Таким образом, биологические свойства горных пород во многом определяются адсорбционными и химическими свойствами. Наилучшие показатели этих свойств отмечены у лессовидных суглинков, глин келловея и песков сеноман-альба. Алевриты апт-неокома в связи с их токсичностью практически не обладают биологическими показателями. Первоначальное содержание в них микроорганизмов 0,1 тыс/г, связано с тем, что на из поверхности поселились микроорганизмы из воздуха.

Целлюлозоразрушающие микроорганизмы не обнаружены, так как льняное полотно, заложенное в сосуд с алевритами апт-неокома не разру-

шилось. В виду гибели посевов люцерны — клубеньковые бактерии также не обнаружены.

Среди изученных нами пород наилучшие показатели получены у лессовидных суглинков, где отмечено наибольшее количество микроорганизмов - 113,2 г/порода, среднее разложение клетчатки составило -22%, при компостировании отмечается накопление нитратов до 15,6 мг/кг. Продуктивность сухой массы люцерны на варианте с инокуляцией семян ризоторфином приближена к серой лесной почве и составила 104,3 г/сосуд. По остальным исследуемым породам она распределилась следующим образом: 66 г/сосуд на глинах келловея и 45,5 г/сосуд на песках сеноман — альба. На варианте с алевритами растения погибли.

Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что изученные нами породы (кроме алевритов апт-неокома), обладают благоприятными биологическими свойствами и могут быть вовлечены в эколого-биологические программы, направленные на охрану окружающей природной среды.

2.4 Агроэкологические основы проведения восстановительныхмеро-

приятий вусловияхМихайловского железорудного месторождения

Наши исследования позволили установить примечательные свойства ряда вскрышных пород, как сорбента тяжелых металлов, на примере свинца. Используя эти примечательные свойства и их основное использование - восстановление нарушенных ландшафтов в районе горных разработок г.Железногорска приобретает направленность их дальнейшего использования как естественных сорбентов тяжелых металлов, а рассматривая в отдельности глинистые породы (глины келловея) следует отметить их предельно низкую фильтрационную способность, что делает из мощнейшим водоупором. Вторая отличительная особенность основной массы вскрышных пород их удовлетворительная биологическая активность, что делает возможным их дальнейшее использование в качестве субстратов для восстановления растительного покрова в районе. Таким образом хочется выделить тенденцию одновременного использования вскрышных пород, как экранов при захоронении некоторых видов отходов при одновременном использовании их как субстрата для восстановления растительного покрова, в этом случае начнет формироваться искусственно созданный ландшафт, под одной частью которого будут находится в захоронении некоторые виды отходов, другая его часть может быть использована для консервации отходов горного производства, которая может в отдаленном будущем представлять некоторый экономический интерес, такое захоронение приобретает название «техногенного месторождения».

Наиболее часто глинистые породы вскрыши используются при утилизации твердых бытовых отходов (надо отметить актуальная для г.Железногорска проблема). Такой способ погребения считается экономически доступным, так как не предусматривает расходов на сортировку отходов, их измельчение, дополнительную термическую или химическую обработку. Как правило для закладки отходов используют уже отработанное карьерное пространство, однако подобное допустимо лишь на незначительных по объему карьера, а карьер Михайловского железорудного месторождения является одним из крупнейших в мире, и окончание разработок в ближайшее время не предвидится, целесообразней всего в дальнейшем облесение склонов карьера с последующим созданием зон рекреации. Для захоронения отходов целесообразнее использовать овражно балочную систему, которая характерна для Курской области в целом.

Для выравнивания экологической обстановки на территории Михайловского месторождения оптимальным будет погребение отходов уже прошедших некоторую предварительную обработку, такая тенденция несколько увеличит себестоимость утилизации отходов, но в тоже время позволит избежать последствий экологического характера, которые в дальнейшем могли бы повлечь за собой более крупные расходы.

Также для нейтрализации воздействия на окружающую среду отходов обогащения можно предложить использование биологически активных вскрышных пород в качестве экрана песчанистых пляжей хвостов обогащения.

Наши исследования проводились на примере свинца, поэтому для получения сравнительных характеристик мы использовали именно этот тяжелый металл.

Для доказательства примечательных свойств глин келловея 20032004гг. был заложен опыт, который представлял собой следующую модель. Для анализа были использованны вновь отобранные породы глин келловея непосредственно из карьера, а также перемешанный субстрат верзниего горизонта рекультивированной территории. Суть опыта заклю-чалдась в следующем на дно стеклянного сосуда вносились, как и в предыдущем опыте соли свинца теми же качественными и количественными характеристиками. Для вычисления уровня металла испольовались методы математического моделирования пименялись такие программы как химкат и маткат., Результаты исследованиий приведены в нижележащей таблице. Но в первом случае вносились породы неэранированные глинами келловея слоем 40 см, во втором случае закладка выглядела следующим образом на дно ложили экранирующий слой глин 20 см, а уже сверху экрана укладывали слой отобранных пород также 20 см.

Таблица 6 - Содержание кислорастворимых форм свинца в модельных опытах на перемешанных породах и породах отсыпанных с применение экранирующего слоя глин келловея (мг/кг)__

Объект изучения или моделирования. Глубина отбора образцов. РЬ

Образцы пород отобранные непосредственно с восстановленного фитоценоза (6 км от промплощадки). 0-10 23,8

10-20 26,3

Образцы пород отобранные непосредственно с восстановленного фитоценоза (6 км от промплощадки). Через год после закладки опыта. 0-10 48,0

10-20 56,0

Смоделированный фитоци-ноз с условием применения глин келловея в качестве естественного экрана. 0-10 3,8

10-20 14,6

Содержание свинца в экранирующем слое. 0-10 29,6

10-20 31,4

НСР 05 - 0,8

Естественно, что уровень антропогенной нагрузки зависит от ряда факторов, таких как возраст, расстояние от источника загрязнения и т.д. тем не менее результаты данного эксперимента показали, что породы используемые в качестве субстрата накаливали свинец гораздо в более высоких количествах нежели те породы, где в качестве экранирующего слоя использовались глины келловея, тогда как сам экранирующий слой сорбировал значительные количества металла. Более того данные указывают на значительное снижение содержание свинца в породах находящихся выше экранирующего слоя.

В качестве наиболее перспективной породы используемой в качестве естественного сорбента предпочтительно применять естественно глины келловея, такое предпочтение им необходимо отдать из за того что по своей физической природе, как уже приводилось выше, они являются пластичным материалом с низким коэффициентом фильтрации. Тогда как лес-сы хотя и имеют некоторую способность к сорбции, являются неустойчивой системой (например просадочность породы).

Второй не менее важной деталью является снижение эрозирования почв на территории разработок, так как не освоенные породы являются дополнительными источниками заражения окружающей среды. Эрозиро-ваную почву можно рассмотреть как источник загрязнения носящий диффузный характер. Загрязнение почвой, а в нашем случае - горной породой часто связано с диффузными процессами выщелачивания, улетучивания, осаждения и растворения материала в сточных водах. Широкая охрана искусственно восстановленных почв и почв искусственно созданных ландшафтов требует грамотного применения приемов агротехники.

В природных ландшафтах процессы накопления и расхода энергии оптимизированы самой природой, и интенсивность эрозионных процессов не превышает интенсивности почвообразовательного процесса, что достигается разнообразием типов растительности. С нарушением их существования агроландшафт стал более однообразным с преобладанием пашенного типа растительности, а следовательно, и менее устойчивым в эрозионном и экологическом отношении. Исходя из этого, создаваемые агроланд-шафты должны быть эрозионно-устойчивыми, экологически сбалансированными и высокопродуктивными.

Одним из условий снижение экологической нагрузки является создание зеленого каркаса вокруг промышленной площадки.

Как уже упоминалось в предыдущих главах открытый способ добычи влечет нарушение почвенного покрова при вскрытии месторождений с последующим воздействием на природные ресурсы территории, чем и определяется необходимость мероприятий по востановлению нарушенных земель и включение их в сельскохозяйственный оборот, как уже упоминалось мною ранее создание полей для получения постоянных высоких урожаев сельскохозяйственных культур невозможно из-за низкого уровня аг-

ротехники, поэтому востановленные территории должны быть использованы для создания лесных массивов, а также зон рекреации.

Успех освоения нарушенных земель заключается в биологическом освоении восстановленных территорий. Первоначальный успех определяется ассориментом растений и системой обработки почвы в условиях техногенных ландшафтов.

Облесение территории - наиболее распространенный и дешевый способ освоения восстановленных земель. Лесонасаждения изменяют и оз-доравливают ланшафты.

2.5Обоснованиеэкономическойэффективности использования вскрышных пород вмероприятиях направленных на восстановление экологическогоравновесия в условияхМихайловского железорудного месторождения

Результаты наших исследований химических, сорбционных и биологических свойств вскрышных пород позволили сделать ряд выводов, одним из которых являлось заключение о превосходных сорбционных качествах основной массы вскрышных пород. На основании этого мы сделали заключение — вскрышные породы имеют разнородный, богатый состав, имеют хороший обменный комплекс и в большинстве случаев нейтральную или слабощелочную среду. Поставленный нами опыт указал на благоприятные сорбционные качества. Анализ наших данных, а также данных других исследователей позволил сделать заключение: основная масса вскрышных пород пригодна для рекультивации, а также может служить вмещающей породой (т.к. по своей сути является геохимическим барьером) при утилизации токсичных отходов горного и другого производства. По нашему мнению использование этих двух путей может и должно носить одновременный характер. Из чего можно сделать заключение, что существует возможность использования отвальной массы в качестве могильника, для погребения токсических и радиоактивных отходов.

Дополнительное снижение затрат в горнорудном производстве достигается путем оптимизации процесса на всех техногенных стадиях. Экологический аспект в этом плане представляет дополнительные возможности. Традиционно в сельском хозяйстве использовали подбор оптимальных параметров, осуществляющийся в виде математической модели, в которой доход выражается в виде функции оптимизированных параметров. Мы же избрали путь, который основан на использовании известных законов природы, лежащих в основе экологических процессов, происходящих на горнодобывающих предприятиях КМА.

Высокий экологический эффект достигается в результате рекультивации, облесения, захоронением отходов. Целесообразность таких мероприятий обусловлена экономической эффективностью используемых средств (таблица 7).

Таблица 7: Экономическая эффективность мероприятий, направленных на нормализацию экологической обстановки в районе Михайловского железорудного месторождения

Мероприятия направленное на нормализацию экологической ситуации

Сумма затрат на ме-ропря-тие

(уе)/га

Эффект от предотвраще-ниядеграда-ции почв (у е)

1

год

2

год

3

год

Эффект от предотвращения загрязнения атмосферы (у е)

1

год

2

год

3

год

Общая экономическая эффективность

1

год

2

год

3

год

Средняя

окупаемость,

лет

Рекультивация

1571

21

37

40

261

334

378

0,18

0,24

0,27

Облесение

1538

37

154

331

0,10

0,24

Погребение токсичных отходов в отвальной массе

1500

432

674

730

0,17

0,40

0,44

2,5

Создание зон рекреации

2115

27

40

41

303

378

418

0,17

0,24

0,25

4

5

5

5

Затраты на проведение рекультивации взяты из расчетно-техно-логических карт ведения горных, сельскохозяйственных, лесотехнических работ и переведены в условные единицы по соответствующему на существующий период курсу. Расчеты эффекта рассматриваемых работ проведены по величине размеров предотвращаемых ущербов от деградации почв и загрязнения атмосферы.

Экономическая эффективность при облесении зависит от возраста фитоценоза. В лесопосадках первого года природоохранный эффект отсутствует и срок окупаемости возрастает до 2 - 3 лет.

Выводы

Добыча железной руды открытым способом на Михайловском железорудном месторождении связана с извлечением горных вскрышных пород, количество которых в 2003 году превысило 1 млрд.т. Из общего количества пород только 1,5 - 3,0% используются в народном хозяйстве, в качестве материала при строительстве дорог с твердым

покрытием, изготовления кирпича, цемента, извести и т.д. При отсыпке горных пород образуется неустойчивый техногенный ландшафт, который подвергается интенсивным процессам водной эрозии и дефляции, что приводит к экологическим проблемам.

2. Вскрышные породы характеризуются различными химическими свойствами от токсичных (глины апт — неокома, пески батские) до нейтральных (лессовидные суглинки). Химический состав вскрышных пород карьера разнообразен, он определяет их свойства, наиболее активны те породы, которые находятся в высоко-дисперсном состоянии. В них протекает одновременно множество реакций, противоположно направленных, что обеспечивает их устойчивость, как системы.

3. На химические свойства пород отсыпанных в отвалы влияют климатические условия, а также способ формирования отвалов (с применением автомобильного транспорта, железнодорожного, конвейерного и др.). По мере старения отвалов их свойства усредняются, основная масса пород представлена тяжелым гранулометрическим составом.

4. Вскрышные породы отвалов имеют сложный химический состав. Основная масса пород отсыпанных в отвалы обладают достаточно высокими показателями сорбционных качеств, по мере старения отвалов эти свойства также стремятся к среднему показателю.

5. Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что основная масса вскрышных пород за исключением токсичных, обладают благоприятными биологическими свойствами и могут быть вовлечены в биологические программы.

6. С точки зрения рационального природопользования в нашем случае перспективными являются приемы, направленные на улучшение экологической ситуации в районах горных разработок. Наиболее приемлемым способом снижения неблагоприятного влияния техногенных ландшафтов на окружающую среду является биологическая рекультивация, которая позволяет приостановить эрозионные процессы за счет создания на поверхности отвалов защитной «пленки», состоящей из многолетних трав и лесо-кустарниковых насаждений.

7. Использование вскрышных пород в качестве сорбентов тяжелых металлов позволит получить дополнительную прибыль. Расчет экономической эффективности рекомендованных выше приемов, показал, что при планомерном их использовании появляется возможность получить дополнительную экономическую выгоду.

Предложения производству

1. С целью улучшения экологической обстановки в условиях Михайловского железорудного производства необходимо проводить природоохранные мероприятия, при которых будут использоваться вскрышные породы месторождения. Основная масса вскрыши за исключением токсичных пород обладает удовлетворительными сорбционными свойствами и хорошей биологической активностью, что делает их пригодными для использования в качестве геохимических барьеров естественного происхождения, а примечательная биологическая активность позволяет их задействовать в мероприятиях направленных на создание зеленого каркаса, который в свою-очередь будет препятствовать процессам эрозии и загрязнения окружающей среды

2. Для захоронения отходов с высоким содержанием тяжелых металлов (наши исследования проводились на примере свинца), в качестве экрана можно использовать глины келловея, обладающие высокой сорбционной способностью. Их физические характеристики также говорят о том, что экран из глин келловея в наименьшей степени будет подвергаться образованию различного рода трещин (порода весьма пластична), а также имеет низкий коэффициент фильтрации, что препятствует проникновению токсичного раствора в нижние водоносные горизонты.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Жукова, Л.А. Особенности гидрогеологического строения горных пород КМА / Л.А.Жукова, Р.В. Глаголев // Актуальные вопросы современного земледелия в ЦЧЗ: Материалы научно-практической конференции (г.Курск, 22-25 февраля 2000г.), - Курск: Изд-во Курской госсельхоз академии, 2001. - Ч.2. - С.93-95.

2. Жукова, Л.А. К вопросу о комплексном использовании вскрышных пород КМА / Жукова Л.А., Глаголев Р.В. К вопросу о комплексном использовании вскрышных пород КМА // Вопросы современного земледелия в центральном Черноземье: Материалы научно-практической конференции (г.Курск, 4-7 марта 2002г.), - Курск: Изд-во Курской госсельхоз академии, 2003.-С.34-36.

3. Жукова, Л.А. Химическая характеристика вскрышных пород карьера Михайловского железорудного месторождения / Л.А.Жукова, Р.В. Глаголев // Материалы научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2002 год., - Курск: Изд-во Курской госсельхоз академии, 2003. - С.13-17.

4. Жукова, Л.А. Возможность применения глин в процессах очистки сточных вод / Л.А.Жукова, Т.И.Глаголева, Р.В. Глаголев // Материалы научно-

#20216

практической конференции аспирантов по итогам научно-Курск: Изд-во Курской госсельхоз ак;

5. Глаголев, Р.В. Возможность ловского железорудного при захоронение осколочных Р.В. Глаголев // Материалы научно-гф'. ско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2002 год., - Курск: Изд-во Курской госсель-хоз академии, 2003. - С.20-22.

6. Стифеев, А.И. Загрязнение почв тяжелыми металлами, в промышленной зоне горнодобывающего производства, на примере Михайловского железорудного месторождения / А.И.Стифеев, Р.В. Глаголев // Материалы на-учно-прак-тической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской работы за 2002 год., - Курск: Изд-во Курской госсельхоз академии, 2003. - С.22-25.

7. Жукова, Л.А. Сорбционные свойства вскрыши Михайловского ГОКа / Л.А. Жукова, И.В. Глебова, Р.В. Глаголев // Вестник БГТУ И: Международная научно практическая конференция. Экология: образование, наука, промышленность и здоровье. - Белгород: Изд-во Белгородский государственный технический университет, 2004. - №8. - 4.У. - С.50-51.

РНБ Русский фонд

2005-4 20972

Сдано в набор 22.09.2004. Подписано в печать 23.09.2004. Формат 60х 84 1/16. Гарнитура Times. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1,1 усл.печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № 139.

Оригинал макет подготовлен и тиражирован Курский институт социального образования (филиал) РГСУ. 305014, г. Курск, ул. Кирпичная 21.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Глаголев, Роман Владимирович

Введение

Глава 1. Техногенные новообразования в условиях Ю Михайловского ГОКа

1.1 Технология извлечения и отсыпки в отвалы вскрышных П пород, образование техногенных ландшафтов

1.2 Техногенные месторождения как источник 14 дополнительного сырья. Основные направления использования вскрышных пород

1.3 Влияние технологического ландшафта на экологическую 20 обстановку в регионе

1.4 Эколого-экономические аспекты использования пород 34 вскрыши в народном хозяйстве

Глава 2. Методика и условия проведения исследований

2.1 Обоснование выбора направления исследований и объект 38 исследований

2.2 Условия проведения исследований

2.2.1 Природно-климатические условия и рельеф 40 Михайловского железорудного месторождения

2.2.2 Краткие геологическая и гидрогеологическая 41 характеристики месторождения

2.2.3 Стратиграфическая колонка карьера месторождения. 45 ( Состояние вскрыши, отсыпанной в отвалы

2.2.4 Краткая характеристика вскрышных пород карьера, 48 отсыпанных в отвалы Михайловского железорудного месторождения

2.3 Методики, использованные в исследованиях

2.3. 1 Методики практических исследований

2.3.2 Схема исследований

Глава 3. Результаты исследования химического состава пород 60 вскрыши

3.1 Химический анализ и характеристика вскрышных пород 60 карьера

3.1.1 Общий химизм вскрышных пород

3.1.2 Валовой химический состав и обусловленные им свойства 67 вскрышных пород

3.1.3 Исследование свойств пород вскрыши в разновозрастных отвалах

3.1.4 Химический состав и свойства хвостов обогащения.

3.2 Сорбционные качества вскрышных пород

3.3 Биологические свойства вскрышных пород

3.4 Агроэкологические основы проведения восстановительных мероприятий в условиях Михайловского железорудного месторождения

Глава 4. Оценка экономической эффективности комплексного ЮЗ использования пород вскрыши в народном хозяйстве

4.1 Эколого-экономический аспект эффективности горного ЮЗ производства

4.2 Восстановление земель техногенных ландшафтов, как 107 основа природоохранных мероприятий в горнодобывающем производстве

4.3 Обоснование экономической эффективности использования Ш вскрышных пород в мероприятиях направленных на восстановление экологического равновесия в условиях Михайловского железорудного месторождения

Выводы

Рекомендации производству

Введение Диссертация по биологии, на тему "Использование вскрышных пород КМА в агроэкосистемах"

В настоящий период во всем мире большое внимание уделяется проблеме охраны биосферы и рациональному использованию природных ресурсов. Особое внимание направлено на открытые разработки полезных ископаемых, многократно увеличивающие экологическую нагрузку на окружающую среду и ее составляющие: литосферу, гидросферу и атмосферу.

В нашем случае проблема рассмотрена на примере карьера Михайловского месторождения КМА, на котором ведется добыча железной руды открытым способом. При этом изымаются сельскохозяйственные угодья, претерпевают изменения естественные биоценозы, происходит загрязнение пылевыми и грязевыми выбросами, изменяется гидрогеологический режим подземных вод, увеличивается заболеваемость и смертность населения.

Актуальность темы

В результате добычи железной руды на территории КМА отсыпано в отвалы более 2 млрд.тонн вскрышных пород и отходов их обогащения, которые не находят вторичного применения. В основном они складируются валовым способом и частично используются как источник дополнительного сырья в строительстве, цементной промышленности, мелиорации и т.д. Народное хозяйство способно востребовать только незначительную часть отходов горного производства - не более 3%. Остальное складируется в отвалы, в результате возникают техногенные ландшафты. После завершения формирования отвалов они технически перемешиваются, образуя смеси, а при вторичной их сортировке возникают значительные трудности технического и экономического характера. Сегодня ведется ряд исследований, цель которых найти пути использования пород вскрыши в народном хозяйстве. Таким образом, естественные биогеоценозы подвергаются трансформации. Стандартные методы охраны окружающей среды малоэффективны.

В нашем случае решение проблемы измененных ландшафтов должно быть рассмотрено и с позиции природопользования сельского хозяйства, и с позиции химического состава компонентов техногенного новообразования. Такой подход позволит делать выводы о дальнейшем использовании компонентов биосферы в интересах сохранения экологического равновесия.

Реанимация измененных территорий предполагает воссоздание всех ее компонентов. Максимальный эффект будет достигнут только в том случае если в решении проблемы будет учтен эколого-экономический аспект. Сегодня ведется ряд исследований, цель которых, найти пути использования пород вскрыши в народном хозяйстве.

Проведенные нами исследования являются актуальными и направлены на рациональное использование вскрышных пород Михайловского железорудного карьера, предусматривают поиск пути снижения затрат при использовании вскрыши в народном хозяйстве и решении социально-экологических проблем.

Состояние изученности проблемы

Решение экономических и экологических задач функционирования Михайловского железорудного месторождения является сложным и многогранным. Исследованиями ученых A.M. Бурыкина, А.И. Стифеева, М.В. Сергеева, В.И. Прозорова, Э.В. Засориной и др. разработаны приемы биологической рекультивации земель, образование естественных и искусственных фитоценозов, интенсивность эрозионных процессов и меры борьбы с ними в техногенных ландшафтах. В последнее время поднимается вопрос о внедрении программ, носящих эколого-экономический характер, в частности Уманец В.Н. (1987) задается вопросом о рентабельности использования рекультивированных земель в сельскохозяйственном обороте, а также о возможности использования вскрыши в направлениях, не носящих традиционный сельскохозяйственный аспект, но в тоже время выполняющих функции экологизации сельскохозяйственного производства и одновременно являющаяся инструментом повышения экономической эффективности. Вместе с тем, вопросы глубокого изучения физико-химических свойств вскрышных пород и возможности их использования в различных отраслях народного хозяйства, позволяющих параллельно улучшить экологическое состояние территории Железногорского района, до настоящего времени не решены, что предопределило цели и задачи наших исследований.

Цели и задачи работы

Целью наших исследований являлось установление уровня сорбционных свойств и биологической пригодности вскрышных пород для биологической рекультивации и других видов использования.

Для реализации поставленной цели нами решались следующие задачи: l.Ha основании обзора научных данных, дать оценку степени воздействия горнорудного производства на состояние природных ресурсов в районах добычи полезных ископаемых.

2.Определить химический состав вскрышных пород по срезу стратиграфической колонки карьера Михайловского железорудного месторождения.

3.Установить тенденцию изменения химического состава вскрышных пород, отсыпанных в отвалы, во времени.

4,Определить сорбционные и биологические свойства вскрышных пород Михайловского железорудного месторождения, находящихся в карьере и отсыпанных в отвалы.

Объект и предметы исследования

Объект — горные вскрышные породы Михайловского железорудного месторождения КМА (карьера и отсыпанные в разновозрастные отвалы), их химические свойства, влияние техногенных образований на экологическую обстановку в регионе, основные направления в их использовании, возможность внедрения элементов технологий комплексного использования и отдельных его приемов.

Предмет исследования - основные направления комплексного использования вскрышных пород Михайловского железорудного месторождения, их влияние на экологическую обстановку, пути их применения с позиций рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Научная новизна

Более глубоко изучен химический состав и впервые определены сорбционные свойства вскрышных пород карьера Михайловского железорудного месторождения. Выявлены кинетические закономерности их химического состава и свойств. Изучены биологические свойства вскрышных пород, обусловленные сорбционными химическими свойствами.

Практическая значимость работы состоит в том, что детальное изучение химического состава, сорбционных и биологических особенностей вскрышных горных пород в карьере и отвалах разных возрастов позволит использовать их в решении проблем, связанных с «реанимацией» нарушенной экологической обстановки региона КМА. Материалы диссертационной работы широко используются в учебном процессе Курской государственной сельскохозяйственной академии и Курском институте социального образования (филиал) Московского государственного социального университета.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований КГСХА им. И.И.Иванова, ее результаты включены в научные отчеты по программе НИР (№ государственной регистрации 01.9.70000668). Основные положения диссертационной работы рассматривались на ежегодных отчетах аспирантов и научных сотрудников (2000-2004г.г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в КГСХА и получили положительную оценку.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей.

Личный вклад автора. Диссертантом выполнен весь объем исследований, проведены необходимые расчеты, произведена обработка полученных результатов и их анализ, сформулированы общие положения, выносимые на защиту, выводы и рекомендации. Положения, выносимые на защиту:

1. Сорбционные и биологические свойства вскрышных пород, обусловленные их химизмом.

2. Возрастные тенденции изменения во времени химического состава и свойств вскрышных пород, отсыпанных в отвалы.

3. Комплексные направления использования вскрышных пород, продиктованные их сорбционной способностью и биологическими свойствами.

4. Возможности комплексного использования вскрышных пород в природоохранных мероприятиях.

Структура и объем работы. Работа изложена на 151 странице основного текста, состоит из введения, четырех глав, 6 приложений, содержит 12 рисунков, 32 таблиц, список литературы включает 135 наименований.

Автор выражает глубокую признательность руководителям - доктору химических наук, профессору ЖУКОВОЙ Людмиле Алексеевне и доктору сельскохозяйственных наук, профессору СТИФЕЕВУ Анатолию Ивановичу, сотрудникам кафедры «НЕОРГАНИЧЕСКОЙ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ», кафедры «ЭКОЛОГИИ И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ» за оказанную помощь при выполнении кандидатской диссертации.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Глаголев, Роман Владимирович

Выводы

1. Добыча железной руды открытым способом на Михайловском железорудном месторождении связана с извлечением горных вскрышных пород, количество которых в 2003 году превысило 1 млрд.т. Из общего количества пород только 1,5 - 3,0% используются в народном хозяйстве, в качестве материала при строительстве дорог с твердым покрытием, изготовления кирпича, цемента, извести и т.д. При отсыпке горных пород образуется неустойчивый техногенный ландшафт, который подвергается интенсивным процессам водной эрозии и дефляции, что приводит к экологическим проблемам.

2. Вскрышные породы характеризуются различными химическими свойствами от токсичных (глины апт — неокома, пески батские) до нейтральных (лессовидные суглинки). Химический состав вскрышных пород карьера разнообразен, он определяет их свойства, наиболее активны те породы, которые находятся в высокодисперсном состоянии. В них протекает одновременно множество реакций, противоположно направленных, что обеспечивает их устойчивость, как системы.

3. На химические свойства пород отсыпанных в отвалы влияют климатические условия, а также способ формирования отвалов (с применением автомобильного транспорта, железнодорожного, конвеерного и др.). По мере старения отвалов их свойства усредняются, основная масса пород представлена тяжелым гранулометрическим составом.

4. Вскрышные породы отвалов имеют сложный химический состав. Основная масса пород отсыпанных в отвалы обладают достаточно высокими показателями сорбционных качеств, по мере старения отвалов эти свойства также стремятся к среднему показателю.

5. Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что основная масса вскрышных пород за исключением токсичных, обладают благоприятными биологически^- свойствами и могут быть вовлечены приятными биологическими свойствами и могут быть вовлечены в биологические программы.

6. С точки зрения рационального природопользования в нашем случае перспективными являются приемы, направленные на улучшение экологической ситуации в районах горных разработок. Наиболее приемлемым способом снижения неблагоприятного влияния техногенных ландшафтов на окружающую среду является биологическая рекультивация, которая позволяет приостановить эрозионные процессы за счет создания на поверхности отвалов защитной «пленки», состоящей из многолетних трав и лесо-кустарниковых насаждений.

7. Использование вскрышных пород в качестве сорбентов тяжелых металлов позволит получить дополнительную прибыль. Расчет экономической эффективности рекомендованных выше приемов, показал, что при планомерном их использовании появляется возможность получить дополнительную экономическую выгоду.

1. С целью улучшения экологической обстановки в условиях Михайловского железорудного производства необходимо проводить природоохранные мероприятия, при которых будут использоваться вскрышные породы месторождения. Основная масса вскрыши за исключением токсичных пород обладает удовлетворительными сорбционными свойствами и хорошей биологической активностью, что делает их пригодными для использования в качестве геохимических барьеров естественного происхождения, а примечательная биологическая активность позволяет их задействовать в мероприятиях направленных на создание зеленого каркаса, который в свою очередь будет препятствовать процессам эрозии и загрязнения окружающей среды.

2. Для захоронения отходов с высоким содержанием тяжелых металлов (наши исследования проводились на примере свинца), в качестве экрана можно использовать глины келловея, обладающие высокой сорбци-онной способностью. Их физические характеристики также говорят о том, что экран из глин келловея в наименьшей степени будет подвергаться образованию различного рода трещин (порода весьма пластична), а также имеет низкий коэффициент фильтрации, что препятствует проникновению токсичного раствора в нижние водоносные горизонты.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата сельскохозяйственных наук, Глаголев, Роман Владимирович, Курск

1. Бровцын, А.К. Экология и радиационный мониторинг в системе горные породы - материалы - человек/ А.К. Бровцын, А.Н.Силантьев, Г.С. Чернышева // Горный журнал, 1999. - № 2. - С. 67 - 69.

2. Муха, Д.В. Экология центрального Черноземья: Учебное пособие / Д.В. Муха, А.И. Стифеев, В.П.Герасименко, А.А. Стифеев, Е.В. Герасименко, Е.А.Бессонова. — Курск:Изд-во Курской государственной сельскохозяйственной академии, 2002. — 191с.

3. Хаустов, В.В. Природопользование (Краткий курс лекций)/

4. B.В.Хаустов. — Курск: Изд-во Курского института социального образования (филиал) Московского социального университета,2000. — 45с.

5. Борисенко, Р.Н. Открытая разработка месторождений дорожно — строительных материалов и производственных предприятий/ Р.Н.Борисенко, Н.С.Жаров. — М. «Транспорт», 1981.-184с.

6. Коваленко, А.И. Площадь земельного отвода, как фактора выбора способов разработки месторождения КМА/ А.И.Коваленко,

7. C.Г.Лайзерович, Д.А.Ципин // Горный журнал, 1989. №9. -С.54 - 57.

8. Коняев, В.П. Техногенное минеральное сырье России и направление его использования / В.П.Коняев, Л.А.Крючкова, Е.С.Туманова// Информационный сборник. М., 1994. - Вып. 1.- 42 с.

9. Горлов, В.Д. Расчет величины запыленности земель, прилегающих к отвальному массиву / В.Д.Горлов // Горный журнал,1990. №7. -С.52 -58.

10. Малыхин, В.В. Комплексное использование минерального сырья и отходов обогащения — основа решения экологических проблем/ В.В.Малыхин, В.ПКолос, И.У.Окрут, Е.С.Зулкарнаев// Горный журнал, 1989. №6. - С.5-9.

11. Ю.Макаров, А.Б. Техногенные месторожения минерального сырья/А.Б.Макаров // Соросовский образовательный журнал,2000.- т.6 №8. С.56-60.

12. П.Трубецкой, К.Н. Комплекс, использование минерального сырья/ К.Н.Трубецкой, В.Н.Уманец, Н.Б.Никитин// Горный журнал, 1987.- № 12. С. 18-23.

13. Трубецкой, К.Н. Параметры кондиций на минеральное сырье техногенных месторождений и их технико — экономическое обоснование/ К.Н.Трубецкой, З.А.Терпоголосов, В.Г.Шитарев // Горный журнал, 1994. № 4. - С. 44 - 48.

14. Харлампиди, Х.Э. Проблема сырья в обстановке истощения природных ресурсов/ Х.Э. Харлампиди // Соросовский образовательный журнал, 1999. №1. -С.41 -42.

15. Барский, JI.A. Комплексное использование сырьевой базы месторождений важнейшее направление решения экологических проблем горного производства / Л.А.Барский - М.: Мир, 1993. - С. 122-123.

16. Панфилов, Е.И. Проблемы комплексного освоения недр / Е.И.Панфилов. М.: Знание, 1990. - 48с.

17. Дьяконова, В.И. Экономо-эколого-организационные пролемы утилизации вторичных ресурсов. автореферат докт. дис./В.И.Дьяконова. — Екатеринбург, 1992. - 43с.

18. Уманец, В.Н. Научно — методический подход к решению комплексного использования техногенного месторождения/ В.Н.Уманец // Актуальные проблемы освоения месторождения и использования минерального сырья. М., 1993. - С.92 - 107.

19. Макаров, В.Н. Оценка и управление качеством горнопромышленных отходов при переработке их в строительные материалы: Автореферат докт. дис. / В.Н.Макаров. М., 1994 - 35с.

20. Чантурия, В.А., Корюкин Б.М. Проблемы геотехнологии и недроведе-ния / В.А.Чантурия, Б.М.Корюкин// Мельниковские чтения: Докл. ме-ждунар. конф. Екатеринбург:Изд-во УрО РАН, 1998,- Т. 3.,- С. 26-34.

21. Чайников, В.В. Прамктика использования техногенных ресурсов черной и цветной металлургии в России и за рубежом / В.В .Чайников, Л.А.Крючкова. М., 1994. - 30с.

22. Губкин, Г.В. Концепция ресурсосберегающего и экологически чистого горно-обогатительного предприятия/ Г.В.Губкин, Н.И.Дядечкин, А.М.Шестаков, В.С.Чудный // Горный журнал, 1989. №7.,-С.52-58.

23. Стифеев, А.И. и др. Экологическая обстановка на территории Курской области и пути ее улучшения/А.И.Стифеев // Рыночная экономика региона. — Курск:Изд-во Курскинформпечать, 1994. С. 245-261.

24. Малыхин, В.В. Комплексное использование минерального сырья и отходов обогащения — основы решения экологических про-блем/В.В.Малыхин // Горный журнал, 1996. №6 — С.5-9.

25. Андреева, Н.С. Литография нижнемеловых отложений района Михайловского месторождения КМА/ Н.С.Андреева, В.Л.Шибанов // Исследования по геологии и горному делу и обогащению руд КМА. М.; «Россельхозиздат», 1962. - С. 71 — 78.

26. Башлыкова, Т.В. Технологическая оценка минерального сырья с помощь автоматического анализа изображений/ Башлыкова, Т.В., Чанту-рия В .А. // Горный вестник, 1998. №1. - С. 37 - 52.

27. Татаринов, А.П. Развитие покусковой сепарации полезных ископаемых / А.П.Татаринов// Цветные металлы, 1995. -№8. С.70 — 73.

28. Прозоров, В.Н. Биологическая рекультивация шламохранилищ КМА: Автореферат канд. дис./ Прозоров В.Н. Курск, 1996. - 26с.

29. Сидоров, В.Я. Комплексное использование месторождений задача многоотраслевая/ ВЛ.Сидоров // Горный журнал, 1989. №7. - С.З - 5.

30. Шаровар, И.И. Оценка ущерба, наносимого окружающей среде при складировании пустой породы на поверхности / И.И.Шаровар, С.Н.Хайрулин, Н.Ф.Везо // Проблемы экологической чистоты автоматизированной шахты глубокого заложения. М., 1991. - С.40-44.

31. Малеев, Э.С. Технологические процессы при разработке угольных месторождений (на примере Кизельского бассейна)/ Э.С.Малеев, К.А.Горбунова // Проблемы гидроэкологии Башкирии. Уфа, 1992. — С. 34-35.

32. Каренов, Р.С. Пути снижения вредного воздействия предприятий угольной промышленности на окружающую среду и комплексное использование минерального сырья/Р.С.Каренов// Горный журнал, 1992. -№6. С.88-94.

33. Marciniak A. Bloto pochromowe jako nawoz magnezowy dla gleb kwash-nich // Roczn. Akad Roln w.Poznaniu. 1992/ -V.226. -S - 105-112.

34. Ladnorg V. Abraumbewirtschaftung pro Umwelt //Keram Z. 1992. - V.44. - №7. — C. 434-435.

35. Morselli L., Viviono G., Liemaki G. Smalti vento rifiniti, sikurezza am-bintale e recupero energetiko // Eco. - 1992. - V.10 - №2. - C.48-51.

36. Моторина, JI.B. Восстановление нарушенных земель КМА/ ЛВ.Моторина, В.А.Овчинников. Воронеж: ВГУ, 1975. - 25С.

37. Ипатов, B.C. Фитоцитология / В.С.Ипатов, Л.А.Кирикова. Санкт -Питербург: Изд-во СПб университета, 1999.-425с.

38. Дриженко, А.Ю. Востановление земель при горных разработках / А.Ю.Дриженко. -М.; Недра, 1985. С. 21 -23.

39. Грин, A.M. Природно-антропоенные геосистемы центральной лесостепи Русской равнины / А.М.Грин, М.И.Муха. М.: «НАУКА», 1989. -236с.

40. Писанец, Е.П. Исследование воздействия горных работ на прилегающие территории КМА/ Е.П.Писанец, В.И.Титовский, А.М.Бурыкин, А.Е.Медведев// Горный журнал, 1989. №10. - G.59 — 61.

41. Евдокимова, Г.А. Влияние промышленного загрязнения на микрофлору почвы/ Г.АЕвдокимова, Н.П.Мозгова // Микробиологические методы борьбы с загрязнением окружающей среды: Тезисы докладов (Пущино, 22 24 декабря 1975). - Москва, 1976. - С. 109 - 111.

42. Я.Бейер. Формирование урожая основных сельскохозяйственных культур / Я.Бейер, В.Черны, М.Ферик и др. М.; «Колос», 1984. - 367с.

43. Перельман, А.И. Геохимия ландшафта / А.И.Перельман. М.: «Гео-графгиз»,1975. — 270с.

44. Ковда, В.А. Биогеохимия почвенного покрова / В.А.Ковда. — М.: Наука, 1985.-325с.

45. Абрамовский, Б.В. Глобальный баланс и предельно допустимые выбросы ртути в атмосферу/ Б.В.Абрамовский// Всесторонний анализ окружающей среды.-JI. :Гидрометиоиздат, 1976.-С.85-103.

46. Мур Дж.В. Тяжелые металлы в природных водах / Мур Дж.В., Раммур-ти С. М.: Мир, 1987. - 286с.

47. Алексеев, Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Алексеев Ю.В. Л., 1987.- 142с.

48. Протасова, Н.А. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья / Н.А.Протасова, А.П.Щербакова, М.Т.Копаева. — Воро-неж:Изд-во ВГУ, 1992.- 168с.

49. Стифеев, А.И. Биологическая рекльтивация земель на территории КМА (лекция) / А.И.Стифеев. Белгород, 1988.-34с.

50. Лукашов, К.И. Химические элементы в почвах / К.И.Лукашов, НН.Петухова.-Минск: «Химия», 1970.-163с.

51. Якушевская, И.В. Микроэлементы в природных ландшафтах / И.В.Якушевская. -М.: Энергоиздат, 1973 .-151с.

52. Брукс, Р.Р. Загрязнение микроэлементами/ P.P. Брукс // Химия окружающей среды.-М.: Химия, 1982.-С.371-413.

53. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы / А.Е.Возбуцкая.- М.:Изд-во «Высшая школа», 1964.-398с.

54. Ильин, В.Б. Тяжеллые металлы в системе почва растение / В.Б.Ильин. Новосибирск: «Наука». Сибирское отделение, 1991. - 95с.

55. Ильин В.Б. К вопросу о разработке предельно допустимых концегнтра-ций тяжеллых металлов в почвах // Агрохимия, 1985. №10. - С.94 — 101.

56. Курская область. Карта радиоактивного загрязнения местности (цезием 137). Министерство сельского хозяйства Российской федерации. По заказу Госкомчернобыль РФ: 1992.

57. Химическое загрязнение почв и их охрана /под ред. Д.С. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова и др. — М.: Агропромиздат, 1991. 303с.

58. Калашников, А.Г. Некоторые особенности комплексной разработки месторождений/А.Г.Калашников, Ю.С.Щекин // Горный журнал, 1990. -№6.-С.6-9.

59. Ковальский, В.В Биохимические пути приспособляемости организмов к услвиям геохимической среды/В.В.Ковальский // Сб.: Биологическая роль микроорганизмов и их применение в сельском хозяйстве и медицине. М.: Наука, 1976. - №3. - С. 16 - 28.

60. Первухина, Р.И. Оценка трансформациии соединений техногенных металлов в почве и доступность их для растений/Р.И.Первухина // Бюлл. Почв. Инст. Им В.В.Докучаева. М.,1983. - вып. 33. - С.22 - 26.

61. Леоненко, И.Н. Геология, гидрогеология и железные руды КМА / И.Н. Леоненко, И.А.Русинович, С.И. Чайкин. М.,1969. -ТЗ.,- 369с.

62. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Курск, 1995. -65с.

63. Смирнов, В.П. Строительство и эксплуатация технологических автодорог на Михайловском ГОКе/В.П.Смирнов, В.С.Горлов// Горный журнал, 1989. №9.-С. 23-27.

64. Савко, А.Д. Геохимические особенности и генезис золота осадочного чехла Воронежской антеклизы/ А.Д.Савко, Л.Т.Шевырев, В.В.Ильяш // Вестник ВГУ.Сер. Геологическая. Воронеж, 1996. - Вып.2. — С.86-95.

65. Пермяков, Р.С. Зарубежный опыт охраны природы на горных предпри-ятиях/Р.С.Пермяков//Горный журнал, 1994. №3 — С.44-45.

66. Арманд, Д.Л. Наука о ландшафте / Д.Л. Арманд- М.: Мысль, 1975. -150с.

67. Кончуров Б.И. Нормирование загрязнения земель/Б.И.Кончуров, В.Я.Зайцев// Вопросы земледелия и землеустройства в условиях интенсивного производства. М., 1987. — С.75 - 78.

68. Steick С., Wall J. Foraminifera of Senoman Dunveganoceras Zone from Peas River Area of Western Canada. // Res. Consil Alberta. 1955. -Rept.70. — P.6-79.

69. Шэн Г. Содержание и миграция В, I, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn в некоторых почвах, растениях и природных водах степног ландшафта СССР и КНР: Афтореферат канд.дис.биол.наук. / Шэн Г. М.: МГУ, 1982. -22с.

70. Муха В.Д. Общие закономерности и зональные особенности изменения почв главных генетических типов под воздействием сельскохозяйственной культуры: Автореферат докт.дис./ В.Д.Муха — Харьков, 1979. -36с.

71. Стифеев, А.И. Рекультивация земель и почвообразование в техногенных ландшафтах КМА: Автореферат докт.дис. / А.И. Стифеев.— Курск,1993.-56с.

72. Андреева, Н.С. Литография нижнемеловых отложений района Михайловского месторождения КМА / Н.С.Андреева, В.Л.Шибанов // Исследования по геологии, горному делу и обогащению руд КМА.-М.: «Рос-сельхозиздат», 1962. — С.71-78.

73. Бартенев В.К. Литология и полезные ископаемые палеогена Воронежской антеклизы: Дисс. канд.геол.-мин.наук. / В.К. Бартенев — Воронеж, 1999.- 190с.

74. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / под ред. Д.С.Орлова, В.Д.Васильева. М.:Изд-во Московского университета,1994.-45с.

75. Розанов, А.Ю. Ископаемые бактерии и новый взгляд на процессы осадкообразования/ А.Ю.Розанов //Соросовский образовательный журнал, 1999. №10 - С.64-66.

76. Артюшков Е.В. Физическая тектоника / Е.В.Артюшков. М.: Наука, 1993.-456с.

77. Справочник горного мастера нерудных карьеров. М.: «Недра», 1977.-353с.

78. Стифеев, А.И. Проблемы экологии и рекультивации нарушенных земель в условиях КМА: учебное пособие / А.И.Стифеев, А.Н.Григоров. -Курск, 1993. 38с.

79. Канцеров, В.А. Ильменитоносные вулканогенно-осадочны породы по-знего девона юго-востока воронежской антеклизы:Афтореф.дисс.канд.геол.-мин. наук / В.А. Канцеров.— Харьков, 1984.-23с.

80. Andersson A., Wiklander L. Releas of Crystal Constituents by Chemical Weathering of Some Soil Mineralis. Soil Sci. 120: 13-19, 1975.

81. Barnhisel R.I., Rich C.I. Clay Mineral Formation in different Rock Types of a Weathering Bouider Conglomerate. Soil Sci. Sok. Am. Proc. 31:627-631, 1967.

82. Сиротин, В.И. Закономерности визейского бокситообразования на примере КМА и других провинций Русской платформ: Дисс.докт.геол.-мин.наук. / В.И. Сиротин.-Ленинград, 1988.-353с.

83. Соколов, В.Н. Глинистые породы и их свойства/В.Н.Соколов// Соро-совский образовательный журнал,2002. №9. - С.71 — 78.

84. Соколов, В.Н. Формирование микроструктуры глинистых пород/ В.Н. Соколов //Соросовский образовательный журнал, 1998.- №7. С.84-85.

85. Денисов, Н.Я. Строительные свойства лесса и лессовидных суглинков / Н.Я. Денисов.— М.: «Стройиздат», 1953. — 211с.

86. Кригер Н.И. Лесс, его свойства и связь с географической средой / Н.И.Кригер. М.: Наука, 1965. - 266с.

87. Кригер, Н.И. Лесс, формирование просадочных свойств / Н.И.Кригер. М.: Наука, 1986. - 243с.

88. Ларионов, А.К. Инженерно-геологическое изучение структуры рыхлых пород / А.К.Ларионов М.: Недра, 1986. - Ю2.с.

89. Jackson M.L., Sherman G.R. Chemical Weathering of minerals in Soil. Adv.Agron. 5: 221-318,1953.

90. Аскореченский, Б.В. Кора выветривания карбонатных пород верхнего мела Воронежской антеклизы / Б.В. Аскореченский, В.П.Семенов-Воронеж, 1973 - 176с.

91. Трубецкой, К.Н. Комплексное использование минерального сырья / К.Н.Трубецкой, В.НУманец, Н.Б. Никитин // Горный журнал, 1989. -№12. -С.6-9.

92. Трубецкой, К.Н. Классификация техногенных месторождений категории и понятия / К.Н.Трубецкой, В.Н.Уманец, Н.Б. Никитин И Горный журнал, 1987. -№12.-С.18-23.

93. Коняев, В.П. Техногенное минеральное сырье России и основные направления его использования / В.П.Коняев, Л.А.Крючкова, Е.С.Туманова // Инф.сб. М., 1994. - Вып.1. - 42с.

94. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. М.: Изд-во МГУ, 1961. - 120с.

95. Сенделл Е. Колориметрические методы определения следов металлов / Сенделл Е. М.: Мир,1964. - 565с.

96. Александрова Л.Н. Лабораторно — практическое занятие по почвоведению / Л.Н. Александрова, О.А. Найденова М.: Агропромиздат, 1986. -С.61 -69.

97. Алексеев, Р.Н. Руководство по вычислению и обработка результатов количественного анализа / Р.Н.Алексеев, Ю.И.Коровин. М.; «Атомиз-дат», 1972. -92с.

98. Берштейн, И.Л. Спектрофотометрический анализ в органической химии / ИЛ.Берштейн, Ю.Л.Каминский. Л.: «Химия», 1986. - 134с.

99. Биренбойм, С.М. Краткое руководство к практическим работам по количественному анализу / С.М.Биренбойм. Киев «Здоров'я»,-1966.- 54с.

100. Вайбель С. Идентификация органических соединений / Вайбель С. М.: Иностранная литература, 1957. - 124с.

101. Возбуцкая, А.Е. Химия почвы / А.Е.Возбуцкая. — М.: Изд. «Высшая школа», 1968. С.242 - 264.

102. Доспехов, Б.А. Практикум по земледелию / Доспехов Б.А. М., Агропромиздат, 1987. — 141с.

103. Мазор JI. Методы органического анализа / Мазор Л. М.; Мир, 1969.-257с.

104. Маракушев, А.А. Петрология метаморфических горных пород /

105. A.А.Маракушев. М.: Изд-во МГУ, 1973. - 241 с.

106. Русанов, А.К. Основы количественного спектрального анализа руд и минералов / Русанов А.К. М.: Недра, 1978. - 275с.

107. Соколов, В.Н. Количественный анализ микроструктуры горных пород по их изображениям в растовом электронном микроскопе /

108. B.Н.Соколов // Соросовский образовательный журнал, 1997. №8. —1. C.72-78.

109. Столяров, К.П. Руководство по микрохимическим методам анализа / КЛХСтоляров Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1981. -234с.

110. Шарло Г. Методы аналитической химии / Шарло Г. М. Химия, 1969.-439с.

111. Роде, А.А. Система методов исследования в почвоведении /

112. A.А.Роде. Новосибирск: Наука, 1971. —230с.

113. Соколов, Н.С. Новые данные об образования почвенной структуры в земледелии / Н.С.Соколов // Советская агрономия, 1940. № 10. -С.66-72.

114. Тарческий, В.В. Опыт закрытия растительностью шлаконаливных полей (золоотвалов) тепловых электростанций Урала /

115. B.В.Тарчесвский. Свердловск: Книгиздат, 1962. — 90с.

116. ИЗ. Бабьева, И.П. Практическое руководство по биологии почв /

117. Константинов, П.Н. Люцерна и ее культура на Юго-Востоке европейской части СССР / П.Н.Константинов. М.: Самара, 1952. - 31с.

118. White Е.М. Subsoil structure genesis: Theoretical Considerations. Soil Sci. 101:135-141,1966.

119. Жукова, Л.А. Теория статического соосаждения ионов с гидроокисями металлов / Л.А.Жукова, В.В.Рачинский // Радиохимия, 1978. -Т.52. №8. - С.2090.

120. Thompson L.M. The Mineralization of Organic Phosphorus, nitrogen and Carbon in Virgin and Cultivated Soils. Doctoral dissertation, Iowa State Univesity, Ames, 1950.

121. Зеленин, K.H. Что такое химическая экотоксикология / К.Н.Зеленин // Соросовский образователный журнал, 2000. №6. — С.32-36.

122. Будников, Г.К. Определение следовых количеств веществ, как проблема современной аналитической химии / Г.К.Будников // СоДо-совский образовательный журнал,2000. №3. - С.45-51.

123. Жукова, Л.А. Механизм ионообменной сорбции тяжелых металлов почвами / Л.А.Жукова, И.В.Глебова, Т.В.Канунникова // Сборник трудов КГСХА.- Курск: Изд-во курской государственной сельскохоз-щяйственной академии, 2002. — С. 53-56.

124. Хлопин, В.Г. Избранные труды / В.Г.Хлопин. — М.: Изд ва АН СССР, 1957.-365с.

125. Глебова, И.В. Закономерности распределения микроколичествхрома в природных гетерогенных системах: Автореф. дисс.канд.хим.наук / И.В.Глебова. Курск, 1999. - 21с.

126. Дедю, И.И. Экологический энциклопедический словарь / ИЛДедю И.И. Кишинев: Гл.ред. МСЭ,1989. - 565с.

127. Небел Б. Наука об окружающей среде. Твердые отходы / Небел Б.- М.: Мир,1993. Т 3-4.- 432с.

128. Стифеев, А. А. Агроэкологическая оценка рекультивируемых земель и основные направления их использования / А.А.Стифеев, А.И.Стифеев // Агроэкологический вестник.- Воронеж,2000. — Вып. 3. -С.33-36.

129. Гринин, А.С. Экологический менеджмент / А.С.Гринин, НА.Орехов, Шмидхейни С. Москва: Изд-во «ЮНИТИ», 2001.- 210с.

130. Глухов, В.В. Экономические основы экологии / В.В.Глухов, Т.В.Лисичкина, Т.П. Некрасова и др. СПб,1995.- 220с.

131. Прокоп М. Зеленый бизнес / Прокоп М. М.: Мир, 1995.- 96с.

132. Экологическое аудирование промышленных производств / Под.ред. А.Ф.Порядкина. М.: Изм-во НУМЦ Госкомэкологии России, 1997. - 144с.

133. Савко, А.Д. Глинистые породы верхнего протерозоя и фанерозоя Воронежской антеклизы / А.Д. Савко Воронеж, 1988. -С. 192.

134. Шмидхейни С. Смена курса. Перспективы развития и проблемы окружающей среды / Шмидхейни С. — М.: Международный университет, 1994. -384с.

135. Методика определения размеров ущерба от деградации почв и земель. Курск, 1994. - 31с.

136. Методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей среды. Курск,1993. -41с.

137. Шелобаев, С.И. Математические методы и модели в экономике, финансах, бизнесе / С.И.Шелобаев, Москва: Изд-во «ЮНИТИ»,2000.- 370с.