Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала"

Футорянский Леонид Дмитриевич

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ЗОЛОШЛАКООТВАЛОВ ТЭС В ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО УРАЛА

Специальность 25 00 36 - Геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Екатеринбург - 2008

ООЗ1729 11

1 о июл 2008

003172911

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Грязнов Олег Николаевич

Официальные оппоненты1

1. Доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник

Расулов Ариф Таджаддин-оглы,

ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

2. Кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Новиков Виталий Прокофьевич,

ФГУ «ТФИ по Уральскому федеральному округу»

Ведущая организация - ГОУ ВПО «Томский политехнический университет»

Защита диссертации состоится «19» июня 2008 г в 10е2 часов на заседании диссертационного совета Д 212 280 01 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по адресу 620144, г. Екатеринбург, ул Куйбышева, 30 (Ш уч корпус, ауд 3326)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан« /¿о> Мй-Я 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Общая характеристика работы Актуальность работы. Многие страны мира, в том числе и России* екая Федерация, для получения электрической энергии используют тепловые электростанции (ГЭС), топливом на которых являются каменные и бурые угли

На территории Свердловской области, занимающей значительную часть Среднего Урала, эксплуатируется более десятка ТЭС, некоторые из них, такие как Рефтинская ГРЭС, являются крупнейшими в стране

Топливом на ТЭС Среднего Урала является низкосортный каменный уголь экибастузского бассейна, зольность (содержание минеральных примесей) которого достигает 40 - 43 %. Технологией предусматривается сжигание угля в пылевидном состоянии и последующее удаление отходов производства - золы и шлаков - посредством гидротранспорта в накопители - золошла-кооотвалы (ЗШО)

Утилизация отходов ТЭС - одна из актуальных проблем современности В настоящее время в целом по стране утилизируется не более 5 - 10 % золошлакового материала в различных отраслях строительства и промышленности Оставшееся количество хранится в ЗШО без использования При этом накопление золошлаков не прекращается, а, с учётом возрастающих потребностей в электроэнергии и недостаточных темпов развития других источников ее производства, можно предположить увеличение количества складируемых золошлаковых отходов

Известно, что даже при нормальной эксплуатации ЗШО имеют место проявления неблагоприятных геоэкологических процессов и явлений, нарушающих экологическое равновесие в районах их размещения Известны случаи развития аварийных ситуаций на ЗШО ТЭС, проявление которых наиболее контрастно отражается на экологической обстановке района

В условиях Среднего Урала при штатных и аварийных ситуациях наиболее уязвимы почвы, грунты и природные воды районов размещения

ЗШО ТЭС В целом строительство и эксплуатация ЗШО наносит серьёзный экологический ущерб

Прогнозирование характера и степени воздействия ЗШО ТЭС на окружающую среду затруднено в связи с недостаточной изученностью самих золошлаковых отходов как источника аэрогенного и гидрогенного загрязнения её компонентов и условий техногенной трансформации среды.

Цель исследований - изучение взаимодействия ЗШО ТЭС и окружающей среды, последствий их эксплуатации в природных условиях Среднего Урала и разработка критериев оценки геоэкологической опасности размещения проектируемых ЗШО.

Идея работы заключается в том, что накопители золошлаковых отходов, расположенные в различных физико-географических, зонально-климатических и геолого-гидрогеологических условиях, воздействуют на окружающую природную среду с одинаковым характером, но с различной интенсивностью, обусловленной комплексом природных и техногенных факторов, определяемых условиями площадки размещения ЗШО и его техническими параметрами

Задачи исследований определяются их целевым назначением и включают:

1 Анализ природных условий Среднего Урала - характеристика орографических, климатических, гидрологических и геолого-гидрогеологических условий

2 Обобщение материалов по составу и свойствам золошлаковых отходов как источника загрязнения окружающей природной среды

3 Исследование последствий эксплуатации ЗШО ТЭС на Среднем Урале с оценкой состояния почв, грунтов и природных вод в районах их размещения

4 Разработка критериев прогнозной оценки геоэкологической опасности размещения ЗШО ТЭС

Исходный материал и методы исследований. В основу диссертационной работы положены материалы, собранные автором в период обучения в очной аспирантуре Уральского государственного горного университета в 2003 - 2005 годах и работы в ОАО «Уральская гидрогеологическая экспедиция» в 2000 - 2002, 2006 - 2008 годах Теоретической и методологической основой работы является комплексный подход к изучению и оценке состояния окружающей природной среды, базирующийся на полувековом опыте эксплуатации ЗШО ТЭС Среднего Урала, отражённом в производственных отчётах, материалах инженерно-геологических изысканий, материалах ОВОС, представляемых на экологическую экспертизу, в опубликованных работах, затрагивающих различные аспекты исследований на действующих и рекультивированных ЗШО, а также в разделах ОВОС по оценке воздействия ЗШО ТЭС на поверхностную и подземную гидросферу, разработанных при личном участии автора.

Исследования проведены с использованием современных методов сбора, обобщения и анализа материалов, моделирования на основе компьютерных технологий

Научная новизна работы заключается в том, что реализация задач исследований позволила

• обобщить и систематизировать данные об эколого-геологических последствиях эксплуатации ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала,

• выявить характер и степень воздействия ЗШО ТЭС на почвы, грунты и природные воды в районах их размещения,

• доказать зависимость состояния окружающей природной среды в районах размещения ЗШО ТЭС от природных условий площадки и технических параметров накопителя,

• разработать частную классификацию природных и техногенных факторов, определяющих геоэкологическую опасность размещения ЗШО ТЭС в природных условиях Среднего Урала

На защиту выносятся следующие научные положения.

1. Химический состав и физические свойства зол и шлаков тепловых электростанций Среднего Урала обусловливают характер и интенсивность геоэкологического воздействия золошлакоотвалов на компоненты окружающей среды

2 Природные условия Среднего Урала, технические характеристики золошлакоотвалов тепловых электростанций определяют трансформацию гидродинамического и гидрохимического режимов поверхностных и подземных вод и пылевое загрязнение прилегающих территорий.

3. Совокупность природных и техногенных факторов, в их численном выражении отражающих геоэкологические характеристики золошлакоотвалов тепловых электростанций, позволяет предложить геоэкологические критерии оценки их оптимального размещения в природных условиях Среднего Урала.

Практическая значимость работы заключается в разработке геоэкологических критериев оценки опасности размещения ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала, позволяющих в комплексе объективно оценить необходимость и достаточность проектных решений на ранних стадиях проектирования при выборе варианта размещения.

Личный вклад автора

Лично автором или при его непосредственном участии выполнены

• постановка задач исследований,

• анализ опубликованных и фондовых источников по природным условиям Среднего Урала;

• обобщение материалов по составу и свойствам золошлаковых отходов уральских ТЭС;

• исследование последствий эксплуатации ЗШО ТЭС на Среднем Урале, включая непосредственное участие в полевых и камеральных работах по оценке геоэкологической обстановки в районах размещения круп-

нейших ТЭС, при разработке разделов ОВОС по оценке воздействия ЗШО на поверхностные и подземные воды, • разработка критериев прогнозной оценки геоэкологической опасности размещения ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала Достоверность научных положений, выводов н рекомендаций подтверждается большим объёмом корректного фактического материала, использованием полученных автором выводов и рекомендаций при разработке разделов ОВОС на крупнейших в регионе ЗШО ТЭС - Рефтинской, Верхнетагильской и Серовской ГРЭС

Апробация работы Основные положения работы докладывались на научно-методической конференции «Тенденции и перспективы развития гидрогеологии, инженерной геологии в условиях рыночной экономики России XI Толстихинские чтения» (2004 г, Санкт-Петербург), Молодёжной научно-практической конференции «Уральская горнопромышленная декада» (2004, 2005, 2006 гг, Екатеринбург), XVIII Всероссийском совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (2006 г., Иркутск), на совещании «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (2007 г, Екатеринбург)

Публикации По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ, в т.ч 1 статья в издании из перечня ВАК.

Структура и объём диссертации Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 195 страниц машинописного текста, содержит 20 таблиц, 29 иллюстраций и список литературы из 131 наименования

Автор выражает благодарность научному руководителю профессору, докг геол.-минерал наук, заведующему кафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии О Н Грязнову, доценту, канд геол -минерал, наук, ведущему гидрогеологу Свердловской гидрогеологической партии ОАО «Уральская гидрогеологическая экспедиция» С Н Елохиной за неоценимую помощь на всех этапах подготовки диссертации, начальнику Свердловской

гидрогеологической партии Уральской гидрогеологической экспедиции А А Арзамасцеву, главному технологу гидротехнических сооружений ОАО «Инженерный центр энергетики Урала» института УралТЭП В А Пайкову, коллегам, сотрудникам Свердловской гидрогеологической партии УГТЭ за помощь, оказанную при оформлении работы

Содержание работы

В первой главе диссертации рассмотрено современное состояние проблемы утилизации и складирования золошлаковых отходов ТЭС на Среднем Урале Дан обзор наиболее крупных объектов на территории Свердловской области Выполнен анализ ранее проведённых исследований, охарактеризовано современное состояние уровня исследований золошлаковых отходов ТЭС.

Во второй главе работы приведена характеристика природных (физико-географических, климатических, геолого-гидрогеологических и инженерно-геологических) условий Среднего Урала, рассмотрены геологическое строение и гидрогеологические условия Среднего "/рала.

В третьей главе рассматриваются геохимические и инженерно-геологические свойства зол и шлаков ТЭС Выделены основные показатели, определяющие загрязняющее воздействие отходов ТЭС, работающих на эки-бастузских углях. Приведена краткая характеристика физико-механических свойств зол и шлаков ТЭС как показатель устойчивости ограждающих дамб ЗШО, возводимых на зольном основании, и, следовательно, опасности их разрушения

В четвертой главе рассмотрены конструктивные особенности ЗШО Среднего Урала, дана характеристика типовых объектов по природным условиям площадок размещения. Приведены примеры трансформации окружающей среды в районах размещения действующих и законсервированных ЗШО, характер и степень их воздействия на почвы, грунты и природные воды в различных природно-техногенных условиях

В пятой главе рассмотрены факторы, определяющие геоэкологическую опасность размещения ЗШО ТЭС в природных условиях Среднего Урала, и разработаны геоэкологические критерии оптимального размещения ЗШО

Защищаемые научные положения. 1 Химический состав и физические свойства зал и ишаков тепловых электростанций Среднего Урала обусловливают характер и интенсивность геоэкологического воздействия золошлакоотвалов на компоненты окружающей среды

В результате термической обработки минеральной составляющей экибастузского угля происходит преобразование его гранулометрического, фазово-минералогического и геохимического (микрокомпонентного) состава Химический состав сухой золы экибастузских углей, используемых на Уральских ТЭС, на макрокомпонентном уровне представлен, главным образом, оксидами кремния и алюминия Микрокомпонентный состав обусловлен 22 элементами, среди которых титан, барий, селен, цинк, марганец, цирконий, фтор, медь и ванадий характеризуются концентрациями, значительно превосходящими их кларковые содержания в осадочных породах

Механизм воздействия ЗШО ТЭС на окружающую среду представляется следующим образом (рис. 1)

Аэрогенный вынос золошлакового материала обусловливает загрязнение приземного слоя атмосферы, а ассимиляция твердых частиц на прилегающей территории приводит к загрязнению почв и грунтов зоны аэрации

Инфильтрационным потоком происходит вторичное загрязнение подземных вод подвижными в данных средах компонентами, а разгрузка подземного потока в естественные дрены вызывает загрязнение поверхностного стока Загрязнение поверхностных водных объектов за сч&г разгрузки подземных вод в водотоки и водоёмы, а также аэрогенный привнос золошлакового материала оцениваются как второстепенные

__

Подземные воды [загрязнение, изменение водного режима)

Рис. 1. Принципиальная схема воздействия золошлакоотвалов ТЭС на окружающую природную среду Наиболее значимое загрязнение поверхностные водные источники получают вследствие прямого сброса без очистки зольных вод в естественные водотоки.

Складирование грунтов с аномальными геохимическими характеристиками на открытых площадках обусловливает возможность аэрогенного загрязнения почв и грунтов в районе размещения золошлакоотвалов Распространение зол ТЭС аэрогенным путем возможно с осушенных зольных пляжей на поверхности отвалов, так как в замоченном состоянии зола теряет способность к миграции с воздушными потоками. Учитывая, что характерный диаметр частиц золошлаков, складируемых в отвалах, составляет менее 0,1 мм, содержание которых превышает 87 - 94 % от общего объема (рис 2), золошлаковые отходы достаточно легко сдуваются с осушенных поверхностей золоотвалов

ЗОЛОШЛАКООТ1

Атмосфера (загрязнение)

Почвы «|(зафязно1ш< истощение]

Основным загрязнителем гидросферы является жидкая часть зо-лошлаковой пульпы, образующаяся в процессе транспортировки золошлаков в золоотвалы.

Р.%

(1, мм

0,0050,01 0,05 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0 >2,0 Осветлённые Рис. 2. Распределение частиц в золе экибастузских углей

воды золоотвалов характеризуются щелочной или слабощелочной реакцией, высокой минерализацией, достигающей 1,9 г/л, и жёсткостью - до 23,25 мг-экв/л, низкой окисляемостыо (1,5 - 3,5 мг02/л) и превышающими ПДК содержаниями хлоридов и сульфатов. Из микрокомпонентов в концентрациях, превышающих предельно допустимые для вод хозяйственно-питьевого водоснабжения, содержатся ванадий, мышьяк селен, фтор и барий (рис. 3).

Среднее

содержание, мг/л ПДК, мг/л

(С»нПиН 2,1,4,1074-01)

а1 © Си Ми ¡г ® 2в ©

Рис, 3, Содержание микроэлементов в зольных водах ТЭС Среднего Урала

Золоотвалы ТЭС эксплуатируются длительное время, а технологически неизбежные утечки обусловливают изменение гидрохимических условий подземных вод непосредственно под телом золоотвала, где гидрохимический облик подземных вод наследует химический состав зольных вод.

Распространение загрязнения подземным стоком контролируется применяемыми на всех без исключения золоотвалах системами горизонтального дренажа, закладываемого по контуру первоочередных дамб золоотвала Исследованиями, выполненными на различных объектах, рассмотренных в настоящей работе, доказывается, что качественная работа дренажа локализует загрязнение под телом золоотвала, а гидрохимическое воздействие на подземные воды, учитывая несовершенство и «старение» дренажных канав, ограничивается первыми сотнями метров от первоочередных дамб и проявляется в надфоновых концентрациях основных поллютантов, содержащихся в зольных водах.

Изменение гидрохимической обстановки в поверхностных водных объектах напрямую зависит от наличия прямого сброса профильтровавшихся дренажных вод в водотоки, дренирующие местный сток с золоотвалов При этом характер и интенсивность воздействия определяются соотношением объёма сбросов и расходов водотока, находящегося под воздействием золоотвала

2 Природные условия Среднего Урала, технические характеристики зо-лошлакоотвалов тепловых электростанций определяют трансформацию гидродинамического и гидрохимического режимов поверхностных и подземных вод и пылевое загрязнение прилегающих территорий

Золоотвалы представляют собой сложные гидротехнические сооружения, устраиваемые на естественном основании и ограниченные дамбами Доставка золы и шлака в них осуществляется гидротранспортом, что обусловливает «мокрый» режим эксплуатации На всех без исключения объектах применяется типовой комплекс природоохранных мероприятий. По контуру отвала закладывается комбинация горизонтального и вертикального дренажа, перехватывающего поверхностный сток нагорными канавами и загрязнённый подземный сток, формирующийся под телом золоотвала На участках отсутствия или малой мощности слабопроницаемых отложений укладываются противофильтрационные экраны, выполняемые из местных строительных

материалов, как правило суглинистого состава Для предотвращения пьшения золоотвалов применяются, главным образом, дождевальные установки, смачивающие поверхность осушенных пляжей Аналогичная технология образования и складирования золошлаков в отвалы и однотипная конструкция ЗШО свидетельствуют о том, что все рассмотренные объекты являются техническими аналогами.

В связи с этим наибольшее значение приобретают природные условия площадок размещения золоотвалов

Климатические условия рассмотренной территории в целом характеризуются слабой изменчивостью На Среднем Урале и в западных предгорьях годовая сумма осадков составляет в среднем 550-650 мм. Восточные предгорья получают осадков несколько меньше - около 500 мм в год, равнины востока области - около 400 мм При этом распределение осадков не равномерно по сезонам, максимум - 60-70 % - приходится на тёплый период года. Внутригодовое распределение осадков и их количество определяют преимущественно атмосферное питание подземных вод

Геологическое строение Среднего Урала отличается особой сложностью. Здесь выделяется несколько разновозрастных тектонических структур По особенностям геологического строения территория Среднего Урала принадлежит к трем структурным мегазонам. Предуральского краевого прогиба, открытых структур горно-складчатого Урала и чехла мезо-кайнозойских платформенных отложений Зауралья В пределах открытых структур горноскладчатого Урала коренные породы палеозойского субстрата перекрыты маломощным и не выдержанным по площади и в разрезе чехлом слабопроницаемых отложений преимущественно элювиально-делювиального генезиса. С запада и востока мощность мезозойских и кайнозойских отложений возрастает, покрывая палеозойские породы мощным чехлом.

В гидрогеологическом отношении на рассматриваемой территории получили распространение три крупные гидрогеологические структуры (рис 4) Предуральский бассейн, Большеуральский бассейн и Западно-Сибирский

сложный бассейн пластовых вод, представленный Западно-Тобольским бассейном.

Рис. 4. Схема гидрогеологического районирования: I - Предуральский сложный бассейн пластовых (блоково-пластовых) вод; II - Большеуральский сложный бассейн корово-блоковых (пластово-блоковых и пластовых) вод; III - Западно-Сибирский сложный бассейн пластовых вод (по В.П. Новикову, Б.Н. Герасименко, 2000)

На колонках: 1,3- покровные и разделяющие слабопроницаемые отложения; 2 - водоносные горизонты в рыхлых отложениях; 4 - трещиноватые породы палеозойскиого возраста

Участки размещения золошлакоотвалов ТЭС: 1 - Рефтинской ГРЭС; 2 -Верхнетагильской ГРЭС; 3 - Серовской ГРЭС; 4 - Нижнетуринской ГРЭС; 5 -Средвеуральской ГРЭС; б - Богословской ТЭЦ; 7 - Красногорской ТЭЦ; 8 - Новосвердловской ТЭЦ; 9 - Артёмовской ТЭЦ

Большая часть золоотвалов, рассмотренных в работе, расположена в пределах Болыпеуральского бассейна, наиболее крупными из которых являются Рефтинская, Верхнетагильская и Среднеуральская ..ГРЭС. В границах Западно-Сибирского бассейна расположена Серовская ГРЭС и в зоне сочленения Болыпеуральского и Западно-Сибирского бассейнов расположены зо-лоотвалы Красногорской ТЭЦ. На территории Предуральского бассейна зо-лоотвалы отсутствуют.

С геоэкологических позиций при размещении золоотвалов, являющихся источниками химического загрязнения, ведущее значение имеет защищённость подземных вод и перспективность их использования в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения. Основным продуктивным водоносным горизонтом в пределах Болыпеуральского бассейна является палеозойский водоносный горизонт, приуроченный к верхней трещиноватой зоне. Характерно, что подземные воды в этих условиях обладают недостаточной защищённостью. В условиях артезианских бассейнов подземные

воды продуктивных горизонтов перекрыты мощным чехлом покровных слабопроницаемых отложений В верхней части развиты ограниченные по площади и по глубине водоносные горизонты, перспективность использования которых в целях централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения ограничена ввиду ограниченности ресурсов

По приуроченности золоотвалов к гидрогеологическим структурам выделены следующие типы объектов

• в открытых гидрогеологических структурах;

• в переходных (от открытых к закрытым структурам) зонах,

• в закрытых гидрогеологических структурах (артезианских бассейнах)

Несмотря на применение комплекса природоохранных мероприятий, эксплуатация золоотвалов всегда сопровождается проявлением нежелательных процессов и явлений, приводящих в различных природных условиях к различным геоэкологическим последствиям

Нарушение гидродинамической обстановки (развитие подтопления) происходит в результате нарушения естественной дренируемости территории и привлечения дополнительных ресурсов воды на площадку размещения золоотвалов.

Наиболее значимые геоэкологические последствия эксплуатации ЗШО проявляются при их размещении в открытых гидрогеологических структурах Здесь в естественном состоянии, за счёт хорошей сдренирован-ности территории, уровень подземных вод располагается на глубинах более 3 метров от поверхности земли Как показывают исследования на крупнейших ТЭС Среднего Урала - Рефтинской и Верхнетагильской ГРЭС, за время эксплуатации ЗШО уровень подземных вод поднялся на величину 1 - 5 и более метров, на отдельных участках произошло затопление территории с выходом подземных вод на земную поверхность При этом внутригодовая амплитуда колебания уровня подземных вод составляет лишь 0,1 - 0,9 м при норме 1,0 -3,0 м

Нежелательные геоэкологические последствия выражаются в нарушении и выведении из перспективного использования значительных площадей, оцениваемых в сотни гектар

В закрытых структурах опасность развития подтопления не столь высока На золоотвалах Серовской ГРЭС, расположенной в пойменной части долины р. Сосьвы, уровень подземных вод занимает естественно высокие отметки В результате эксплуатации золоотвала № 3 амплитуда подъёма уровня грунтовых вод, приуроченных к торфяным отложениям, составила лишь 0,1-0,7м

Оценка интенсивности подтопления территории в условиях переходных структур Красногорской ТЭЦ осложнена влиянием шламонакопителей Уральского алюминиевого завода, воздействующих подобным образом на режим подземных вод

Изменение гидрохимического режима природных вод происходит в результате фильтрационных потерь как через ложе золоотвала, так и через ограждающие дамбы Фильтрационные потери большей частью перехватываются горизонтальным дренажом

Как показали исследования, значимое загрязнение поверхностных вод происходит в результате прямого сброса зольных вод в естественные водотоки В районе крупнейшей в регионе Рефтинской ГРЭС величина фильтрационных утечек через дамбы рекультивированного ЗШО № 1 и действующего № 2 определены в количестве 360 л/с

Максимальные концентрации загрязняющих элементов закономерно фиксируются в р Шамейке и руч. Долгом - приёмниках зольных вод Минимальные концентрации фиксируются в районе водозабора ГРЭС на р Рефте, до впадения р Шамейки После прохождения водами области воздействия ЗШО возрастает величина сухого остатка, концентрация сульфат-иона и фтора. Концентрация ванадия, мышьяка и селена в воде, напротив, снижается Даже значительно более высокая концентрация ванадия в водах р Шамейки не приводит к загрязнению р Рефта, что обусловлено низкой миграционной

способностью ванадия в сложившейся геохимической обстановке и значительными объёмами стока р Рефта, многократно разбавляющего поступающий загрязненный сток р Шамейки

Аналогичная картина наблюдается на всех без исключения объектах, рассмотренных в настоящей работе

Загрязнение подземных вод - результат фильтрационных потерь через ложе золоотвала В этих условиях основным фактором, сдерживающим загрязнение, является естественная защищённость водоносных горизонтов, залегающих в основании золоотвала

В результате эксплуатации золоотвалов в открытых гидрогеологических структурах непосредственно под накопителем во всех случаях происходит трансформация химического состава подземных вод как на макрокомпо-нентном уровне, так и в микрокомпонентном составе Изучение химического состава подземных вод непосредственно под чашей ЗШО № 2 Верхнетагильской ГРЭС показало, что минерализация подземных вод достигает значений 1,5 - 2,0 г/л при фоновых значениях 0,2 г/л, жесткость - 20,0 при фоновых значениях около 2 мг-экв/л Гидрохимический тип воды сменился с гидрокарбонатного кальциевого на хлоридно-сульфатный кальциевый Распространение ореола загрязнения контролируется, главным образом, качественной работой горизонтального дренажа В совокупности с разбавляющим действием естественного стока загрязнение подземных вод локализуется на расстоянии первых сотен метров от ограждающих дамб.

В условиях артезианских бассейнов и переходных зон загрязнение грунтового горизонта не несет значимых геоэкологических последствий ввиду бесперспективности его использования для целей централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Продуктивные горизонты в закрытых структурах надежно защищены от поверхностного химического загрязнения региональными водоупорами, мощность которых достигает десятков метров Так, влияние накопителей Серовской ГРЭС на подземные воды распространяется только на верхние гидрогеологические стратоны - водоносный гори-

зонт, приуроченный к торфам и аллювиальный водоносный горизонт. Подземные воды нижнеэоценового водоносного горизонта, перекрываемые толщей ирбитских глин, не испытывают загрязняющего воздействия

В переходных зонах существует опасность загрязнения продуктивных водоносных горизонтов ввиду невыдержанности разделяющих слоёв, а в некоторых случаях их отсутствия В основании золоотвалов Красногорской ТЭЦ расположены два гидрогеологических объекта: водоносный горизонт в меловых отложениях и водоносная зона осадочных пород палеозоя В верхней части развит маломощный и невыдержанный чехол делювиальных четвертичных отложений, а разделяющая толща представлена невыдержанной корой выветривания палеозойских пород В этих условиях максимальное воздействие испытывает меловой водоносный горизонт За время эксплуатации золоотвала № 2 величина сухого остатка подземных вод выросла в 2,4 раза, произошло увеличение содержания сульфатов в 11,2 раза, хлоридов и натрия - в 10,5 раз Палеозойский горизонт также претерпел качественные изменения, но в значительно меньшей степени Минерализация подземных вод возросла в 1,2 раза, содержание хлоридов увеличилось в 2,2 раза, сульфатов-в 1,6 раза

Как показали исследования последствий аэрогенного разноса зол в районе размещения ЗШО Рефтинской ГРЭС и Красногорской ТЭЦ, максимальное удаление границ ореола аэрогенного загрязнения почв и грунтов наблюдается на расстоянии от 3 до 9 км от ЗШО по преобладающему направлению ветров В результате (рис 5) формируется ореол поликомпонентного аэрогенного загрязнения почв и грунтов на прилегающей к золоотвалу территории по направлению преобладающего направления ветров По значению суммарного показателя (5^) загрязнение почв района размещения ЗШО Рефтинской ГРЭС соответствует среднему умеренно опасному уровню, а значение показателя не превышает 32 баллов

N

^ ОрСОЛ

л итохимического

/

/

загрязнения

/

Рис 5 Схема литохимического загрязнения почв и грунтов за- в районе размещения золошлакоотвалов Рефтинской ГРЭС

Наибольшие клар-ковые концентрации получены по вольфраму, меди и марганцу, а формула техногенной ассоциации накапливающегося в верхних почвенных горизонтах грязнения имеет следующий вид

\У5-Си4-Мп4-РЬз- Со2 - 5с2 - №2 При этом предельно допустимые концентрации в почвах превышены по содержанию мышьяка в 7 раз, хрома в 4 раза и кадмия в 3 раза Незначительно, до 1,5 ПДК, превышены предельно допустимые концентрации никеля, свинца, цинка, марганца

Все рассмотренные в работе элементы, за исключением фтора, находятся в малорастворимых и нерастворимых соединениях и не могут являться источником загрязнения подземных и поверхностных вод

3 Совокупность природных и техногенных факторов, в их численном выражении отражающих геоэкологические характеристики золошлакоотвалов тепловых электростанций, позволяют предложить геоэкологические критерии оценки их оптимального размещения в природных условиях Среднего Урала

Факторы, определяющие опасность размещения золоотвапов в различных природных условиях, разделены на три группы Первая группа - фи-

зико-географические факторы естественная расчлененность рельефа местности, густота речной сети и залесенность территории Ко второй группе отнесены зонально-климатические факторы сила и повторяемость направления ветра, температура воздуха, испарение, годовое количество осадков и длительность бездождевого периода Третья группа - геолого-гидрогеологические факторы литологический состав покровных образований, мощность и выдержанность покровного чехла, глубина залегания уровня подземных вод и естественный гидродинамический уклон

С другой стороны, имея дело с природно-технической системой, следует иметь ввиду, что существуют техногенные факторы, разделенные на две группы во-первых, вызванные изменением природных условий при строительстве золоотвалов, и, во-вторых, технические мероприятия, применяемые для снижения негативного воздействия строительства и эксплуатации золоотвалов

Фактическое проявление обеих групп техногенных факторов обеспечивает устойчивость природно-технической системы «ЗШО ТЭС - природная среда», а изменение одной или нескольких составляющих, например снижение в процессе эксплуатации эффективности дренажа, приводит к развитию неблагоприятных геоэкологических последствий

В практике строительства ЗШО на Среднем Урале на ранних стадиях проектирования выполняется оценка площадок, предлагаемых для размещения проектируемого ЗШО ТЭС Как правило, на выбор предлагается не менее трёх вариантов размещения

Для оценки геоэкологической опасности размещения ЗШО в той или иной позиции применяется метод сравнительного анализа на основе экспертных оценок без использования конкретных критериев оценки степени опасности - геоэкологических критериев

В работе предложены геоэкологические критерии отдельно для поверхностных и подземных вод Для получения численных значений проявления различных процессов были использованы известные формулы, принятые

в гидрогеологической и геоэкологической практике, а критерии оценки опасности получены путём сравнения рассчитываемых показателей с контрольными или предельными значениями (см. таблицу)

Для характеристики изменения гидродинамического режима подземных вод использован критерий потенциальной подтопляемости, предложенный в монографии «Природные опасности России» При этом критическая глубина залегания подземных вод определяется с учетом конкретных условий площадки

Загрязнение поверхностных вод следует оценивать исходя из концентрации элементов-загрязнителей после сброса с учётом разбавления естественным стоком Для этого целесообразно использовать формулу смешения. Геоэкологическим критерием в данном случае будет отношение концентрации загрязнителя в воде к концентрации этого показателя в фоновом створе

Защищённость подземных вод имеет ведущее значение в оценке опасности загрязнения подземных вод В этом случае опасность будет определяться временем фильтрации загрязненного стока до кровли водоносного горизонта В идеале это время должно быть больше времени эксплуатации зо-лоотвала Для различных условий следует руководствоваться отличными подходами

Для открытых структур, где на пути загрязненного инфильтрационно-го потока находится зона аэрации, для определения времени продвижения загрязнения целесообразно использовать формулу, предложенную специалистами ВНИИ «ВОДГЕО» и приведённую в «Рекомендациях по расчёту зоны санитарной охраны питьевых водозаборов» Для условий артезианских бассейнов и переходных зон, где выше продуктивного горизонта часто развиты другие водоносные горизонты и комплексы, формула для расчёта времени фильтрации загрязнения будет иметь следующий вид (см таблицу), учитывающий особенности продвижения загрязнения в водонасыщенных средах, а общее время будет складываться из времени фильтрации через породы зоны аэрации и через водоносные и водоупорные комплексы.

Таблица

Геоэкологические критерии оптимального размещения ЗШО ТЭС в природных условиях Среднего Урала

Характер воздействия Геоэкологический критерий

Наименование критерия Формула расчета показателя Условие выполнения

1 2 3 4

I Изменение гидродинамического режима подземных вод Критерий потенциальной подгопляемости г "кр Н0 + Но - глубина залегания уровня грунтовых вод в естественных условиях до строительства ЗШО, м, АИ -прогнозируемый подъем уровня подземных вод в точке (х, у) на момент времени 1 при их дополнительном питании а, м, Яцр - критическая глубина уровня подземных вод, определяющая начало развития подтопления, м 1Р(Т) =Нч,/(Нош-ДИ) >1,щ>пТ<25лет 2 Н0<Нч,ъР>1 Но" — глубина среднемноголетнего положения уровня грунтовых вод, м

II Загрязнете поверхностных вод Оценка ущерба водотоку (сф х <?, + с0 х а0) <?е + <?0 Сз, Сф и Со - концентрация элемента в воде естественного водотока после смешения с загрязненными водами, фоновая концентрация в водотоке и в сбрасываемой загрязненной воде, и 0$ — соответственно расходы водотока и канала сброса. ч

1 2 3 4

III Загрязнение подземных т0 X П 0 Т 'экстл 1

вод 0 к «о S 1 tc

/¡7 - время вертикальной фильтрации загрязнения на уровень

а) открытые структуры подземных вод, то, по, кц - соответственно мощность, активная пористость и коэффициент вертикальной фильтрации покровных образований Тэкспл. время эксплуатации ЗШО

Гог* - + *а (О,), ГЛ - " или •СХи^р

Естественная („ £*£и.)хЛ Г,---- к х ДрЛ

защищённость 'оби - время вертикальной фильтрации, г* (С,) - время вертикальной фильтрации загрязнения через водоносный

б) артезианские бассейны и горизонт с учётом смешения с природными водами, л„ - < j

переходные зоны активная пористость водовмещающих пород, и — пористость, е - коэффициент пористости, р, - плотность воды (принимается равной 1), Ар, - разность плотности фильтрующейся из ЗШО осветленной воды и природных вод (принимается равной 0,001), р, - плотность частиц грунта, к - коэффициент фильтрации водовмещающих пород, Л - мощность водоноспого горизонта

Заключение

Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные

научно обоснованные выводы и практические рекомендации

1. Сложное геологическое и тектоническое строение, история геологического развития определяют сложность гидрогеологических условий, характеризуют горную часть Среднего Урала как открытую гидрогеологическую структуру, а восточную часть рассматриваемой территории - как закрытую гидрогеологическую структуру с переходными зонами, обусловливая тем самым опасность размещения накопителей золошлаковых отходов теплоэнергетики - ЗШО ТЭС - в разнообразных природных условиях с различной естественной защищённостью подземных вод от химического загрязнения

2. Наибольшему воздействию со стороны ЗШО ТЭС подвержены почвы, грунты и природные (поверхностные и подземные) воды, являющиеся наиболее уязвимыми для атмогенного и более значимого гидрогенного воздействия Подземные воды в условиях открытых гидрогеологических струетур подвержены наибольшему негативному воздействию ввиду их недостаточной природной защищённости

3. Источниками воздействия ЗШО ТЭС на окружающую природную среду являются как сами золошлаки, обладающие способностью мигрировать с воздушными потоками, обусловленной особенностями гранулометрического состава, так и жидкая часть золошлаковой пульпы, характеризующаяся аномальным, по сравнению с природным, гидрохимическим составом и составляющая дополнительный источник питания подземных вод

4. Воздействие ЗШО ТЭС выражается в территориальном подъёме уровня грунтовых вод (подтоплении), сопровождающемся комплексом спровоцированных этим процессом явлений (деградацией земель, изменением несущей способности грунтов оснований сооружений и пр), в техногенной трансформации гидрохимического режима поверхностных и подзем-

ных вод фильтрующимися из тела ЗШО ТЭС зольными водами (гидрохимическое загрязнение) и в загрязнении золошлаками почв и грунтов на прилегающей к ЗШО территории (литогеохимическое загрязнение), вызванном пылением ЗШО ТЭС

5 Характер и степень воздействия ЗШО ТЭС на окружающую природную среду, определяющие опасность их размещения в открытых гидрогеологических структурах Среднего Урала, обусловлены проявлением в различной степени природных (физико-географических, зонально-климатических и геолого-гидрогеологических) и техногенных (вызванных изменением природных условий и применяемых природоохранных мероприятий) факторов

6 Оценка опасности размещения ЗШО ТЭС на Среднем Урале должна производиться с учетом потенциальной возможности проявления каждого из приведенных в настоящей работе факторов.

7. Предложенные геоэкологические критерии позволяют на ранних стадиях проектирования выбрать среди конкурирующих площадку размещения ЗШО ТЭС, эксплуатация которого не позволит проявиться отрицательному воздействию на природные воды в полной мере, минимизировав тем самым негативное влияние на окружающую природную среду.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Статья, опубликованная в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном Высшей аттестационной комиссией

1. Грязнов О.Н. Геоэкологические критерии оценки золоотвалов на тепловых электростанциях в пределах Уральского региона /ОН Грязнов, С Н Елохина, Л Д. Футорянский, ВА Пайков // Известия вузов Гор-ныйжурнал -2005 -№6 -С 32-39

2. Статьи, опубликованные в материалах конференций 2 Елохина С К Геоэкологические последствия эксплуатации золоотвалов в открытых гидрогеологических структурах (на примере золоотвалов

Рефтинской ГРЭС) / С Н. Елохина, Л.Д Футорянский // Экологические проблемы промышленных регионов - Екатеринбург, 2004 -С. 65-66

3. Елохина С Н Гидрогеологические исследования в районах размещения золоотвалов тепловых электростанций Среднего Урала / С Н Елохина, JI Д. Футорянский // Тенденции и перспективы развития гидрогеологии и инженерной геологии в условиях рыночной экономики России XI Толстихинские чтения. - СПбГИ, 2004. - С 21 - 23.

4. Футорянский Л Д. Техногенная трансформация режима подземных вод в районах размещения золошлакоотвалов ТЭС на Среднем Урале // Материалы всероссийского совещания по подземным водам Сибири и Дальнего Востока России (XVIII Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока России) / Иркутский государственный технический университет -Иркутск,2006 -С 302-304

5. Elokhina S N Research of connection karst with flooding of building / Elokhina S.N, Dubacovsky S G, Afanasiadi ЕД, Futoryansky L D. Gor-bova S V. // International symposium on latest natural Disasters - new challenges for engineering geology, geotechmcs and civil protection. September 5-8,2005, Sofia, Bulgaria.

Подписано в печать 05.2008. Бумага писчая. Формат 60x84 1/16 Печ.л 1.0 Тираж 100 экз Заказ/У^

Отпечатано в издательстве УГГУ,

620144, г Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Футорянский, Леонид Дмитриевич

Введение.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса. Анализ ранее проведённых работ.

ГЛАВА 2. Характеристика природных условий размещения золошлакоотвалов.'.'.

2.1. Краткий физико-географический очерк.

2.2. Основные черты геологического строения Среднего Урала.

2.3. Гидрогеологические условия Свердловской области. ; ' 2.4. Инженерно-геологические условия Урала.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Золы и шлаки ТЭС Среднего Урала как источники техногенного воздействия на окружающую природную среду.

3.1. Золошлаковые образования ТЭС - источники химического загрязнения природных вод.

3.2. Инженерно-геологические свойства зол и шлаков ТЭС как показателю геоэкологической устойчивости золошлакоотвалов.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4f.Bo3fleftcTBHe золошлакоотвалов на окружающую природную среду.

4.1. Основные технические характеристики золошлакоотвалов

ТЭС Урала.

4.1.1. Ограждающие дамбы золошлакоотвалов ТЭС.

4.1.2. Противофильтрационные экраны.

4.1.3. Дренаж золошлакоотвалов ТЭС.

4.1.4. ' Системы пылеподавления на золошлакоотвалах.

4.2. Характеристика типовых золошлакоотвалов ТЭС Свердловской области по природным условиям их размещения.

4.2. Изменение гидродинамического режима.!.

4.3. Изменение гидрохимического режима.

4.3.1. Поверхностные воды.

4.3.2. Подземные воды.

4.4. Пыление золошлакоотвалов ТЭС.

ВЫВОДЫ.'.

ГЛАВА 5. Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала.

5.1. Факторы, определяющие опасность размещения золошлакоотвалов ТЭС.

5.1.1. Природные факторы.

5.1.2. Техногенные факторы.

5.2. Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов.

5.2.1. Геоэкологические критерии оценки состояния поверхностных вод.

5.2.2. Геоэкологические критерии оценки состояния подземных вод.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала"

Актуальность работы. Многие страны мира, в том числе и Российская Федерация, для получения электрической энергии используют тепловые электростанции (ТЭС), топливом на которых являются каменные и бурые угли.

На территории Свердловской области, занимающей значительную часть Среднего Урала, эксплуатируется более десятка ТЭС, некоторые из них, такие как Рефтинская ГРЭС, являются крупнейшими в стране.,

Топливом на ТЭС Среднего Урала является низкосортный каменный уголь экибастузского бассейна, зольность (содержание минеральных примесей) которого достигает 40 - 43 %. Технологией предусматривается сжигание угля в пылевидном состоянии и последующее удаление отходов производства — золы и шлаков — посредством гидротранспорта в накопители - золошлакооотвалы (ЗШО).

Утилизация отходов ТЭС — одна из актуальных проблем современности. В настоящее время в целом по стране утилизируется не более 5 - 10 % золошлакового материала в различных отраслях строительства и промышленности. Оставшееся количество хранится в ЗШО без использования. При этом накопление золошлаков не прекращается, а с учётом возрастающих потребностей в электроэнергии и недостаточных темпов развития других источников её производства, можно предположить увеличение количества складируемых золошлаковых отходов.

Известно, что даже при нормальной эксплуатации ЗШО имеют место проявления неблагоприятных геоэкологических процессов и явлений, j нарушающих экологическое равновесие в районах их размещения. Известны случаи развития аварийных ситуаций на ЗШО ТЭС, проявление которых наиболее контрастно отражается на экологической обстановке района.

В условиях Среднего Урала при штатных и аварийных ситуациях наиболее уязвимы почвы, грунты и природные воды районов размещения ЗШО

ТЭС. В целом строительство и эксплуатация ЗШО наносит серьёзный экологический ущерб.

Прогнозирование характера и степени воздействия ЗШО ТЭС на окружающую среду затруднено в связи с недостаточной изученностью самих золошлаковых отходов, как источника аэрогенного и гидрогенного загрязнения её компонентов, и условий техногенной трансформации среды.

Цель исследований — изучение взаимодействия ЗШО ТЭС и окружающей среды, последствий их эксплуатации в природных условиях Среднего Урала и разработка критериев оценки геоэкологической опасности размещения проектируемых ЗШО.

Идея работы заключается в том, что накопители золошлаковых отходов, расположенные в различных физико-географических, зонально-климатических и геолого-гидрогеологических условиях, воздействуют на окружающую природную среду с одинаковым характером, но с различной интенсивностью, обусловленной комплексом природных и техногенных факторов, определяемых условиями площадки размещения ЗШО и его техническими параметрами.

Задачи исследований определяются их целевым назначением и включают:

1. Анализ природных условий Среднего Урала — характеристика орографических, климатических, гидрологических и геолого-гидрогеологических условий.

2. Обобщение материалов по составу и свойствам золошлаковых отходов как источника загрязнения окружающей природной среды.

3. Исследование последствий эксплуатации ЗШО ТЭС на Среднем Урале с оценкой состояния почв, грунтов и природных вод в районах их размещения.

4. Разработка критериев прогнозной оценки геоэкологической опасности размещения ЗШО ТЭС.

Исходный материал и методы исследований. В основу диссертационной работы положены материалы, собранные автором в период обучения в очной аспирантуре Уральского государственного горного университета в 2003 - 2005 годах и работы в ОАО «Уральская гидрогеологическая экспедиция» в 2000 - 2002, 2006 - 2008 годах. Теоретической и методологической основой работы является комплексный подход к изучению и оценке состояния окружающей природной среды, ( базирующийся на полувековом опыте эксплуатации ЗШО ТЭС Среднего Урала, отражённом в производственных отчётах, материалах инженерно-геологических изысканий, материалах ОВОС, представляемых на государственную экологическую экспертизу, в опубликованных работах, затрагивающих различные аспекты исследований на действующих и рекультивированных ЗШО, а также в разделах ОВОС по оценке воздействия ЗШО ТЭС на поверхностную и подземную гидросферу, разработанных при личном участии автора. s

Исследования проведены с использованием современных методов сбора, обобщения и анализа материалов, моделирования на основе компьютерных технологий.

Научная новизна работы заключается в том, что реализация задач исследований позволила:

• обобщить и систематизировать данные об эколого-геологических последствиях эксплуатации ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала;

• выявить характер и степень воздействия ЗШО ТЭС на почвы, грунты и природные воды в районах их размещения;

• доказать зависимость состояния окружающей природной среды в районах размещения ЗШО ТЭС от природных условий площадки и технических параметров накопителя;

• разработать частную классификацию природных и техногенных факторов, определяющих геоэкологическую опасность размещения ЗШО ТЭС в природных условиях Среднего Урала. На-защиту выносятся следующие научные положения.

1. Химический состав и физические свойства зол и- шлаков тепловых электростанций Среднего Урала обусловливают характер и интенсивность геоэкологического воздействия золошлакоотвалов на компоненты окружающей среды.

2. Природные условия Среднего Урала, технические характеристики золошлакоотвалов тепловых электростанций определяют трансформацию гидродинамического и гидрохимического режима поверхностных и подземных вод и пылевое загрязнение прилегающих территорий.

3. Совокупность природных и техногенных факторов, в их численном выражении отражающих геоэкологические характеристики золошлакоотвалов тепловых электростанций, позволяют 1 предложить геоэкологические критерии оценки их оптимального размещения в природных условиях Среднего Урала. •

Практическая значимость работы заключается в разработке геоэкологических критериев оценки опасности размещения ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала, позволяющих в комплексе объективно оценить необходимость и достаточность проектных решений на ранних стадиях проектирования при выборе варианта размещения. Личный вклад автора.

Лично автором или при его непосредственном участии выполнены:

• постановка задач исследований;

• анализ опубликованных и фондовых источников по природным условиям Среднего Урала;

• обобщение материалов по составу и свойствам золошлаковых отходов уральских ТЭС;

• исследование последствий эксплуатации ЗШО ТЭС на Среднем Урале, включая непосредственное участие в полевых и камеральных работах по оценке геоэкологической обстановки в районах размещения крупнейших ТЭС, при разработке разделов ОВОС по оценке воздействия ЗШО на поверхностные и подземные воды;

• разработка критериев прогнозной оценки геоэкологической опасности размещения ЗШО ТЭС в условиях Среднего Урала.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объёмом корректного фактического материала, использованием полученных автором выводов и рекомендаций при разработке разделов ОВОС на крупнейших в регионе ЗШО ТЭС - Рефтинской, Верхнетагильской и Серовской ГРЭС.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-методической конференции «Тенденции и перспективы развития гидрогеологии, инженерной геологии в условиях рыночной экономики России. XI Толстихинские чтения» (2004 г, Санкт-Петербург), Молодёжной научно-практической конференции «Уральская горнопромышленная декада» (2004, 2005, 2006 г, Екатеринбург), XVIII Всероссийском совещании по подземным водам Сибири и Дальнего Востока (2006 г, Иркутск), на совещании «Эколого-геологические проблемы урбанизированных территорий» (2007 г, Екатеринбург).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатных работ, в т.ч. 1 статья в издании из перечня ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения общим объёмом 196 страниц машинописного текста, содержит 20 таблиц, 29 иллюстраций и список литературы из 131 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Футорянский, Леонид Дмитриевич

ВЫВОДЫ

1. Состояние окружающей природной среды в районах размещения золошлакоотвалов ТЭС в условиях Среднего Урала определяется комплексом природных и техногенных факторов, обусловливающих устойчивость функционирования природно-технической системы золошлакоотвал ТЭСокружающая природная среда, и, следовательно, опасность размещения золошлакоотвалов в природных условиях Среднего Урала.

2. Природные факторы определяют естественно-природные характеристики окружающей среды и подверженность наиболее уязвимых её компонентов — почв, грунтов и природных вод -техногенному воздействию, его характеру и степень проявления.

3. Техногенные факторы определяют интенсивность техногенного воздействия, связанного со строительством и эксплуатацией золошлакоотвалов ТЭС, причём изменение природных условий в целом приводит к ухудшению состояния окружающей природной среды, а технические мероприятия в значительной степени снижают негативное воздействие золошлакоотвалов.

4. Выделенные геоэкологические критерии опасности размещения позволяют достаточно надёжно оценить воздействие золошлакоотвалов ТЭС на природные воды и сделать обоснованные выводы о выборе варианта возможного строительства объекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе рассмотрены особенности природных 'условий Среднего Урала в границах Свердловской области, выполнено обобщение материалов по составу и свойствам золошлаковых отходов ТЭС, размещаемых в золошлакоотвалах. Приведён анализ последствий эксплуатации золошлакоотвалов ТЭС в открытых гидрогеологических структурах на примере крупнейших как в Свердловской области, так и в Российской Федерации систем действующих и законсервированных золошлакоотвалов ТЭС. Разработана частная классификация природных и техногенных факторов, определяющих характер и степень воздействия золошлакоотвалов ТЭС на окружающую природную среду в районах их размещения. Разработаны геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях, характерных для Среднего Урала.

Выполненные исследования позволяют сделать следующие основные научно обоснованные выводы и практические рекомендации по применению геоэкологических критериев в производственных условиях.

1. Сложное геологическое и тектоническое строение, история геологического развития, определяют сложность гидрогеологических условий, характеризуют горную часть Среднего Урала как открытую гидрогеологическую структуру, а восточную часть рассматриваемой территории как закрытую гидрогеологическую структуру с переходными зонами, обусловливая тем самым опасность размещения накопителей золошлаковых отходов теплоэнергетики - ЗШО ТЭС - в разнообразных природных условиях с различной естественной защищённостью подземных вод от химического загрязнения.

2. Наибольшему воздействию со стороны ЗШО ТЭС подвержены почвы, грунты и природные (поверхностные и подземные) воды, являющиеся наиболее уязвимыми для атмогенного и более значимого гидрогенного воздействия. Подземные воды в условиях открытых гидрогеологических структур подвержены наибольшему негативному воздействию ввиду их недостаточной природной защищённости.

3. Источниками воздействия ЗШО ТЭС на окружающую природную среду являются как сами золошлаки, обладающие способностью мигрировать с воздушными потоками, обусловленную особенностями гранулометрического состава, так и жидкая часть золошлаковой пульпы, характеризующаяся аномальным, по сравнению с природным, гидрохимическим составом и составляющая дополнительный, источник питания подземных вод.

4. Воздействие ЗШО ТЭС выражается в территориальном подъёме уровня грунтовых вод (подтоплении), сопровождающимся комплексом спровоцированных этим процессом явлений (деградацией земель, изменением несущей способности грунтов оснований сооружений и пр.), в техногенной трансформации гидрохимического режима поверхностных и подземных вод фильтрующимися из тела ЗШО ТЭС зольными водами (гидрохимическое загрязнение) и в загрязнении золошлаками почв и грунтов на прилегающей к ЗШО территории (литогеохимическое загрязнение), вызванное пылением ЗШО ТЭС.

5. Характер и степень воздействия ЗШО ТЭС на окружающую природную среду, определяющих опасность их размещения в открытых гидрогеологических структурах Среднего Урала, обусловлено проявлением в различной степени природных (физико-географических, зонально-климатических и геолого-гидрогеологических) и техногенных (вызванных изменением природных условий и- применяемые природоохранные мероприятия) факторов.

6. Оценка опасности размещения ЗШО ТЭС на Среднем Урале должна производиться с учётом потенциальной возможности проявления каждого из приведенных в настоящей работе факторов.

7. Предложенные геоэкологические критерии, позволяют на ранних стадиях проектирования выбрать среди конкурирующих площадку размещения ЗШО ТЭС, эксплуатация которого не позволит проявиться отрицательному воздействию на природные воды в полной мере, минимизировав тем самым негативное влияние на окружающую природную среду.

Подводя итог, можно заключить, что складирование золошлаковых отходов тепловых электростанций является неизбежным. Это определяет необходимость искать новые способы переработки образующихся техногенных месторождений - золошлаковых отвалов ТЭС. Наибольшее геоэкологическое воздействие ЗШО оказывают в период их эксплуатации, когда происходит интенсивное загрязнение и территориальный подъём уровня подземных вод, аэрогенное загрязнение почв и грунтов зоны аэрации. Как показывает опыт рекультивации золошлакоовала № 1 Рефтинской ГРЭС, его негативное воздействие на окружающую среду, имевшее место в период эксплуатации, в настоящее время практически отсутствует, если не считать присутствия зол и шлаков, занимающих значительные территории. В перспективе, по мере освоения новых технологий извлечения ценных компонентов, наличие которых подтверждено многими исследованиями, а также использования самих зол и шлаков, эксплуатация законсервированных золошлаковых отвалов ТЭС может быть продолжена в качестве источника ценного техногенно-минерального сырья (строительные материалы, самородного золота, алюминия, фосфора, скандия, циркония, титана и бора).

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Футорянский, Леонид Дмитриевич, Екатеринбург

1. Абрамова Т.Т. Утилизация отходов теплоэнергетики // Сергеевские чтения: Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы утилизации и захоронения отходов: Вып. 7. -М.: ГЕОС, 2005. — С. 59-62

2. Алексеева Т.Е., Гольдина Т.М. Влияние золошлакоотвалов ТЭС на поверхностные и грунтовые воды // Известия ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева: Сб. научн. Тр.: Т. 231 СПб, 1996 — С. 512-524

3. Асабина Е.А. Лимарченко Е.В. Красногорская ТЭЦ: Расширение и реконструкция. Материалы изысканий. Проект. Гидрометеорологическая записка / Архив ОАО «УралТЭП Свердловск, 1989

4. Атлас Свердловской области. Екатеринбург: Роскарторафия. УГПУ. 1997.

5. Белый Л.Д., Попов В.В. Инженерная геология. М.: Стройиздат, 1975. -312 с.

6. Бердичевский В.Я., Никонов В.Д. Об утилизации золы на- Рефтинской ГРЭС // Электрические станции. 1992. - № 5. - С. 51-54

7. Бондарик Г.К., Ярг Л.А. Природно-технические системы и их мониторинг ■ // Инженерная геология. 1990 - № 5, С. 3-9

8. Борисенко Л.Ф., Делицын Л.М., Власов А.С. Перспективы использования золы угольных тепловых электростанций. М., 2001. - 68 с.

9. Боричев К.П., Дубков А.И. Охрана окружающей среды от пыления золоотвалов // Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС М.: Энергоатомиздат, 1985.-С. 14-20

10. Бочаров В.Л., Селезнев В.Н., Косинова И.И. Очистительные возможности песчано-глинистых пород для техногенных вод металлургического производства // Минералого-геохимические аспекты охраны окружающей среды: ВМО. СПб., 1991. С. 48-50

11. Букашева А.А., Кулешова М.Л., Малашенко З.П., Сергеев В.И. Исследование поглощающей способности грунтов в отношении тяжёлыхметаллов // Защита подземных вод от загрязнения. М.: МГУ, 1992. С. 31— 47

12. Вдовченко B.C., Дик Э.П., Юшина Г.Д. Характеристика сжигаемого на ТЭС угля и золошлаковых отходов // Теплоэнергетика. 1996. - № 9. С. 7475

13. Владимиров Ю.И. Отчёт по оценке изменения речного стока в горноскладчатой части Урала в условиях интенсивного водоотбора подземных вод: Отчёт. Свердловск, 1983

14. Возжеников Г.С. Естественная радиоактивность экибастузских углей и их зольность //Горный журнал. 1992, № 12

15. Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза. JL: Гидрометеоиздат, 1962. - 547 с.

16. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I -IV групп: Справочник / Авт. Л.: Химия, 1988. - 511 с.

17. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V 4 VIII групп: Справочник / Авт. - Л.: Химия, 1989. - 592 с.

18. Гамеров А.С. О проблемах изучения инженерно-геологических условий вновь проектируемых и реконструируемых золоотвалов // Энергетическое строительство. 1991. - № 12. - С. 67 - 69

19. Гельфанд Р.Е., Ларина Э.А., Пантелеев В.Г. Прогноз прочностных характеристик золы на золоотвалах ТЭС // Электрические станции. 1991. - № 2. - С. 22-25

20. Геологическое развитие и металлогения Урала / Золоев К.К., Рапопорт М.С., Попов Б.А. и др. М.: Недра, 1981.-256 с.

21. Гидравлическое складирование хвостов обогащения: Справочник / Кибирев В.И., Райлян Г.А., Сазонов Г.Т. и др. М.: Недра, 1991. - 207 с.

22. Голицын М.В., Голицын A.M. Всё об угле. М.: Наука, 1989. - 191 с.

23. Гольдберг В.М. Взаимосвязь загрязнения подземных вод и природной среды. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. — 248 с.

24. Гольдберг В.М. Гидрогеологическое обоснование размещения полигонов промышленных отходов // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. М.: Наука, 1995. - № 3. - С.43-50.

25. Гольдберг В.М., Скворцов Н.П. Проницаемость и фильтрация в глинах. — М.: Недра, 1986.- 160 с.

26. Гончарова J1.B., Баранова В.И. Дисперсность и химико-минеральный состав зол уноса и пути их активизации // Сб. трудов: Вып. 82. — 1975. С. 110-117

27. Грибанова Л.П., Зайцев А.С. Оценка геохимических изменений геологической среды на полигонах промышленных и бытовых отходов // Инженерная геология. 1990. - № 1. - С. 54

28. Грязнов О.Н. Рудоносные метасоматические формации складчатых поясов. М.: Недра, 1992.-96 с.

29. Грязнов О.Н., Дубейковский С.Г. Закономерности формирования инженерно-геологических условий месторождений Урала. — Екатеринбург: УГГГА, 1995.-32 с.

30. Грязнов О.Н., Елохина С.Н., Футорянский Л.Д., Пайков В.А. Геоэкологические критерии оценки золоотвалов на тепловых электростанциях в пределах Уральского региона // Горный журнал. — 2005. № 6. - С. 32-39

31. Дудлер И.В. Инженерно-геологическое управление природно-техническими системами «намывное сооружение,— геологическая среда» // Сб. научн. тр. Гидропроекта: Вып. 158 М., 1993. - С. 1-15

32. Елохина С.Н. Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды золоотвала № 3 Рефтинской ГРЭС: Отчёт. Екатеринбург: ГеоС, 2002

33. Елохина С.Н. Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды золоотвала № 4 Серовской ГРЭС: Отчёт. Екатеринбург: ГеоС, 2003

34. Елохина С.Н. Оценка воздействия на поверхностные и подземные воды золоотвала № 3 Верхнетагильской ГРЭС: Отчёт. Екатеринбург: ГеоС, 2004

35. Елохина С.Н., Футорянский Л.Д. Геоэкологические последствия эксплуатации золоотвалов в открытых гидрогеологических структурах (на примере золоотвалов Рефтинской ГРЭС) // Экологические проблемы промышленных регионов. Екатеринбург, 2004. — С. 65-66.

36. Зверев В.П. Роль подземных вод в миграции химических элементов. М.: Недра, 1982. - 84 с.

37. Золоотвалы комплексные редкометальные месторождения / Авт. Ю.А. Кудинов, Н.А. Солодов, М.В. Торикова и др. // Проблемы комплексного использования руд: 2-й Междунар. Симпозиум: 12-24 мая 1996 г. - СПб., 1996.-С. 280-281

38. Золотарёв Г.С. Инженерная геодинамика. М.: МГУ, 1983. - 328 с.

39. Золошлаковые материалы и золоотвалы / Под ред. В.А. Мелентьева. М.: Энергия, 1978.-295 с.

40. Иванов И.А. Лёгкие бетоны на основе зол электростанций. М.: Стройиздат, 1972. - 127 с.

41. Инструкция по инвентаризации выбросов в атмосферу загрязняющих веществ тепловых электростанций и котельных. РД 153-34.0-02.313-98. -М., 1998.

42. Инструкция по нормированию выбросов загрязняющих веществ ватмосферу для тепловых электростанций и котельных. РД 153-34.0-02.303j98.-М., 1998.

43. Использование золошлакового материала при строительстве подъездных путей / Авт. Березин А.А., Пантелеев В.Г. и др. // Энергетическое строительство. 1980. - № 4. - С. 30-33

44. Использование отходов ТЭЦ в цементной промышленности / Мещеряков Н.Ф., Лукина К.И., Ватутина Л.С. и др. // Цветн. металлургия. —.>1995. № 6.-С. 43-44

45. Истомина B.C. Фильтрационная устойчивость грунтов. М.: Госстройиздат, 1957. - 295 с.

46. Калинин В.И. Новые направления исследования зол для производства строительных материалов // Электрические станции. 1992. - № 11. - С. 52-56

47. Ковалевский B.C. Влияние изменений гидрогеологических условий на окружающую среду. М.: Наука, 1994. - 138 с.

48. Комплексная переработка золошлаковых отходов электростанций / Авт. И.В. Дубов, Т.Д. Левицкая, Ю.А. Лайнер и др. // Проблемы комплексного использования руд: 2-й Междунар. Симпозиум: 12-24 мая 1996. СПб., 1996.-С. 305-306

49. Корольков Д.В. Твердые отходы тепловых электростанций центральной России и их экологическое значение // Геоэкология. 1998. - № 5. — С. 5157

50. Котлов Ф.В. Антропогенные геологические процессы и явления на территории города. -М.: Наука, 1977. 172 с.

51. Котлов Ф.В. Изменение геологической среды под влиянием деятельности человека. М.: Недра, 1978. - 263 с.

52. Кудрявцев А.А., Штерн В.О. Использование золы ТЭС для производства конструкций из лёгкого бетона // Энергетическое строительство. 1989. -№ 1. - С. 24-26

53. Кукла В., Цюпко А., Шейнблюм В. Опыт сооружения противофильтрационных диафрагм способом «стена в грунте» // Передовой опыт в строительстве: Экспресс-информ. Сер. 11, 1984, вып. 5, С. 19-23

54. Лазарев К.Г. О влиянии катионного обмена на химический состав воды при фильтрации её через глинистые грунты // Гидрохимические материалы.- 1958.-Т. 33.-С. 151-164

55. Ларионова Н.А., Николаева С.К., Огородникова Е.Н., Станис Е.В. Золы и шлаки ТЭС и пути их утилизации // Сергеевские чтения: Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы утилизации и захоронения отходов: Вып. 7. М.: ГЕОС, 2005. - С. 141-146

56. Леонов С.Б., Никольская Н.И., Власова В.В. Золошлаковые отвалы тепловых электростанций — перспективное техногенное сырье // Горный журнал. 1998. - № 11-12. - С. 73-74

57. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная геодинамика. Л.: Недра, 1977.-479 с.

58. Максимов В:В. Обобщение результатов исследований физико-механических свойств золы некоторых ТЭС Урала. Свердловск: УралТЭП, 1991.-48 с.

59. Максимов В.В. Влияние химического состава золы ТЭС Урала на ее свойства и загрязнение подземных вод: Тез. докл. // Научно-практический семинар на международной выставке «Уралэкология 96» - Екатеринбург, 1996.-С. 31

60. Матвеев А.К. Геология угольных месторождений СССР. М.: МГУ, 1990. -352 с.

61. Методика определения валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котельных установок ТЭС. РД 34.02.305-98. М., 1998.

62. Методические указания по контролю за режимом подземных вод на строящихся и эксплуатируемых тепловых электростанциях. РД'153-34.1-21.325-98.-М., 1998.

63. Минаев Е.В. Проблемы охраны окружающей среды в топливно-энергетическом комплексе (ТЭК) в новых экономических условиях. // Теплоэнергетика. 1995. - № 9. - С. 16-19

64. Минеральное сырье. Ванадий: Справочник / Авт. Борисенко Л.Ф., Слотвинский-Сидак Н.П., Поликашина Н.С. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999.-40 с.

65. Мироненко В.А., Румынии В.Г. Оценка защитных свойств зоны аэрации (применительно к загрязнению подземных вод). // Инженерная геология. -1990.-№2.

66. Молоков Л.А. Инженерно-геологические процессы. М.: Недра, 1985. -206 с.

67. Назаров А.В. Вопросы исследования влияния золоотвала на уровенный режим и загрязнение подземных вод // Изв. ВНИИГ им.Б.Е. Веденеева: Сб. научн. тр. 1991. - т. 224. - С. 97-101

68. Новиков В.П., Герасименко Б.Н. Оценка обеспеченности эксплуатационными запасами и ресурсами подземных вод населения Свердловской области: Отчёт. — Екатеринбург-Москва, 2000.

69. Окнина Н.А., Лаврова Н.А. Комплексное исследование инженерно-геологических свойств глинистых грунтов при подтоплении // Инженерно-геологическая характеристика грунтов и процессы в них: Труды ПНИИИС. -М.: Стройиздат, 1985. С. 30-35

70. Пантелеев В.Г. Золоотвалы тепловых электрических станций (конструкции, новые методы расчёта, научные основы проектирования): Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. док. техн. наук. Л.: ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1981.-41 с.S

71. Перепелицын В.А. Основы технической минералогии и петрографии. М.: Недра, 1987.-255 с.

72. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.1074-01.-М., 2001.

73. Потапов О.П. Перспективные технологии использования низкосортных твёрдых топлива на ТЭС // Электрические станции. 1992. - № 3 ; — С. 13-20

74. Природные опасности и общество: Тематический том / Под ред. В.А. Владимирова,ЮЛ. Воробьева, В.И. Осипова. — М:: Издательская фирма «КРУК», 2002; 248 с.

75. Проблемы экологии России / Авт. Лосев К.С., Горшков В.Г., Кондратьев К.Я. и др. М., 1993. - 348 с.

76. Рекомендации по борьбе с пылением действующих и отработанных золошлакоотвалов ТЭС. РД 153-34.0-02.108-98: -М., 2000.

77. Рекомендации по инженерно-геологическим исследованиям золоотвалов и золошлакового материала: — М:: Теплоэлектропроект, 1974. 15 с.

78. Рекомендации по контролю за; состоянием грунтовых вод в районе размещения золоотвалов /ГЭС. СПб: ВНИИГ им. Б.Е. Веденееева, 1998. -28 с.

79. Экология, и безопасность: Справочник / Авт. Рыбальский H.F. и др. Т.2. ч.2. - М.: ВНИИПИ, 1993. - 320 с.

80. Савинкина М.А., Логвиненко А.Т., Исакова О.Я., Зырянова В.Н. Химико-технологическая классификация зол-уноса твердых топлив и проблемыутилизации в строительной индустрии // Электрические станции. — 1992. -№ 11.-с. 57-60.

81. Свиточ Н.А., Сквалецкий М.Е., Шимко Т.Г. Оценка защищённости подземных вод от загрязнения // «Защита подземных вод от загрязнения». -М.: МГУ, 1992.-с. 3-23

82. Оценка защищённости подземных вод и разработка способов её повышения на участке золоотвала № 2 котельной г. Артёмовска: Отчёт / Авт. Сергеев В.И. и др. М.: МГУ (ЛОГС), 1997.

83. Защита подземных вод от загрязнения в местах складирования золошлаковых отходов (на примере Рефтинской ГРЭС) / Авт. Сергеев В.И., Кулешова М.Л. и др. // Мебиур. 1996. - № 5. - С. 4-5

84. Сергеев В.И., Сквалецкий М.Е., Кулешова М.Л. Оценка грунтовой толщи как естественного геохимического барьера на пути миграции токсичных загрязнителей // «География»: сборник статей. М.: МГУ, 1993. - С. 285296

85. Сергеев Е.М., Голодковская Г.А., Зиангиров Р.С., Осипов В.И., Трофимов В.Т. Грунтоведение / Под ред. Е.М. Сергеева.М.: МГУ, 1973. 387 с.

86. Сергеева Т.Е., Опарина A.M. Изучение химического и минералогического состава золошлаковых материалов. Челябинск: УралВТИ, 1971. - 22 с.

87. Сергеева Т.Е., Пантелеев В.Г. Химический и минералогический состав золошлакового материала на золоотвалах // Электрические станции. — 1979.-№ 1.-С. 41-47

88. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М.: Высш. школа., 1994. - 400 с.

89. Современные изменения в литосфере под влиянием природных и антропогенных факторов / Гл. ред. Акад. РАН В.И. Осипов. М.: Недра, 1996.-222 с.

90. Справочник по геохимии // Г.В. Войткевич, А.В. Кокин, А.Г. Мирошников и др. М.: Недра, 1990. - 480 с.

91. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: Справочное пособие / Авт. В.Г. Пантелеев, Э.А. Ларина, В.А. Мелентьев и др. / Под ред. В.А. Мелентьева.- Л.: Энергоатомиздат, 1985. 288 с.

92. Справочник по геохимии. М.: Недра, 1993. 478 с.

93. Сотченко Р.К., Лайнер Ю.А., Резниченко В.А. Комплексная переработка золошлаковых отходов тепловых электростанций // Цвет, металлы. — 1995.- № 7. С. 37-39

94. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: Справочное пособие / под ред. В.А. Мелентьева. — Л.: Энергоатомиздат., 1985. 285 с.

95. Сысоев Ю.М., Кузнецов Г.И. Проектирование и строительство золоотвалов. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -248 с.

96. Промышленные отходы Рефтинской ГРЭС: Состав. Направления исследования: Отчёт / Авт. Талалай А.Г. и др. — Екатеринбург: УГГГА, 1996.-33 с.

97. Тепловые и атомные электростанции: Справочник / Под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

98. Трубецкой К.Н., Ушанец В.М., Никитин Н.Б. Классификация техногенных месторождений, основные категории и понятия // Горный журнал. 1989. -№ 12.

99. Тютюнова Ф.И. Гидрохимия техногенеза. -М.: Наука, 1987, 335 с.

100. Федяев Н.И., Алексеева Т.Е. Формирование химического состава воды при лабораторном моделировании оборотных систем гидрозолоудаления: Сб. научн. тр. // Изв. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1984. - т. 174. - С. 42-46

101. Хохряков A.B., Сапрыкин М.А. Об экологических аспектах складирования энергетических отходов на территории Свердловской области // Горный журнал 1998. - № 7-8. с. 194-201

102. Целыковский Ю.К. Некоторые проблемы использования золошлаковых отходов ТЭС в России // Энергетик. — 1998. № 7. - с. 29-31.

103. Ценные и токсичные элементы в товарных углях России / Ю.Н. Жаров, Е.С. Мейтов, И.Г. Шарова и др. -М.: Недра, 1996.-240 с.

104. Шпирт М.Я. Безотходная технология: Утилизация отходов добычи и переработки горючих ископаемых. — М.: Недра. 255 с. <

105. Шпирт М.Я., Клер В.Р., Перциков И.З. Неорганические компоненты твёрдых топлив. М.: Химия, 1990. - 240 с.

106. Шургалей Р.Т., Виноградова JI.B. Влияние золоотвалов на подземные и поверхностные воды регионов ТЭС и мероприятия по их охране // Электрические станции. 1992. - № 11.-е. 61-64

107. Экзогенные геологические опасности: Тематический том / Под ред. В.М. Кутепова, А.И. Шеко. -М.: Издательская фирма «КРУК», 2002. 348 с.

108. Энергетика и охрана окружающей среды / под ред. Н.Г. Залогина, Л.И. Кроппа, Ю.М. Кострикина. М.: Энергия, 1979. - 352 с.

109. Энергетическое топливо СССР (ископаемые угли, горючие сланцы, торф, мазут, горючий природный газ): Справочник / Авт. B.C. Вдовченко, М.И. Мартынова, Н.В. Новицкий и др. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 184 с.

110. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Мерц А.В. Элементы-примеси в ископаемых углях. Л.: Наука, 1985. - 240 с.

111. Юдович Я.Э. Грамм дороже тонны. Редкие элементы в углях. М.: Наука, 1989.- 160 с.

112. Ярошенко Д.Г., Мигачёв В:Ф. Перспективы использования золы и шлака ТЭС в народном хозяйстве // Энергетическое строительство. 1980; - № 9. - С. 29-31 '

113. Dube Shiv K., Cobb James T. The state of the art of coal ash utilization technologies in India. Amer. Power. Conf - Vol. 60. - Pt 2. 60-th Annu Meet., Chicago III, 1998. -Chicago, 1998. P. 895-900

114. Gruner M., Jbold H., Tilch W. Verwertung bentonithaltiger Feinkorufractionen aus Giebereien in Bergbau // Erzmetall. 1996. - Vol. 49, № 4. P. 233-241

115. Havlica J., Brandsteter J., Older J: Possibilities in utilizing solid!residues from pressured' fluidized bed coal combustion (PSBC) for the production of blended cements/У Сеш. and Coner. Res;- 1998.;Voh 28j № 2. -P; 233-307.

116. Manz О.Е. Worldwicfc high-volume coal ash utilization:'.:— Proc. Amer. Power. Conf. Vol. 56. - Pt 1. 58-th Annu Meet. Amer. Power. Conf., Chicago III, 1996.-Chicago, 1996.-P. 663-667

117. Ramm B.W., Kohl Т.A. Wisconsin Electric's coal combustion products utilization program. Proc. Amer. Power. Conf. - Vol. 60. - Pt 2. 60-th Annu Meet., Chicago III, 1998. - Chicago, 1998. - P. 887-894