Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование эколого-технологических принципов использования отходов горного производства в стройиндустрии горно-промышленного региона
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология
Автореферат диссертации по теме "Обоснование эколого-технологических принципов использования отходов горного производства в стройиндустрии горно-промышленного региона"
На правах рукописи
РЯБОВ Геннадий Гаврилович
ОБОСНОВАНИЕ ЭКОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА В СТРОЙИНДУСТРИИ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА
Специальность 25.00.36 - Геоэкология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора техническихнаук
Тула 2004
Работа выполнена в Тульском государственном университете
Научный консультант: доктор технических наук, профессор
КАЧУРИН Николай Михайлович
Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор
ИГНАТОВ Петр Алексеевич
Ведущая организация — Институт проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН)
Защита диссертации состоится «/% <¿/^<£¿.¿.2004 г. в /У часов на заседании диссертационного Совета Д 212.271 .09 при Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92, ауд. 6-216.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.
доктор технических наук, профессор ФАТУЕВ Виктор Александрович
доктор технических наук, профессор РУСАК Олег Николаевич
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного С< д. т. н., проф.
И. В. Панферова
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Современные масштабы воздействия на атмосферу и гидросферу, а также техногенная активизация геохимического переноса сопоставимы с геологическими процессами. Очевидно, что развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой, а следовательно, и воздействия на природу, без использования природных ресурсов. Попытки максимального использования природных ресурсов, не подкрепленные достаточным знанием возможностей природы - способности к воспроизводству ресурсов и саморегулированию - ведут к серьезным экологическим последствиям, так как из всего добываемого в мире минерального сырья в качестве общественного продукта используются только 2 %, остальные 98 % в измененном состоянии выбрасываются в виде отходов и не применяются в деле.
Вследствие того, что ежегодная мировая добыча минерального сырья составляет около 100 млрд т, только из-за развития отвалов из хозяйственного оборота изымается до 10 млн га земли.
В отвалохранилиша на протяжении многих лет направляются вскрышные известняки, огнеупорные глины, каолинистое сырье, песчаники, кварциты, фтористые и нефелиновые отходы обогащения, солевые шламы. Накоплено более сотни миллиардов различных горных пород, которые по своему качеству часто превосходят то нерудное сырье, которое добывают предприятия промышленности строительных материалов.
Значительный источник вторичных ресурсов - золы и шлаки энергетического комплекса, в отвалах которого находится более 1,2 млрд т этого техногенного сырья, являющегося по своим свойствам незаменимым компонентом формовочных смесей для получения строительных материалов.
До настоящего времени в хозяйственный оборот вовлекается только 10 % зол и шлаков, менее 4 % фосфогипса и отходов углеобогащения, 20 % шлаков цветной металлургии, а отходы горнопромышленного комплекса остаются ма-лоиспользуемыми.
В России ежегодно образуются около 7 млрд т отходов, из которых используются только 1,5-2 млрд т и под полигоны отчуждается около 10 тыс. га пахотной земли в дополнение к имеющимся. На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд т только твердых отходов. Среди твердых отходов значительную часть составляют отходы горной промышленности, золы и шлаки ТЭС, шлаки черной и цветной металлургии. По ориентировочным подсчетам, ежегодно в стране образуется более 3 млрд т только горных отходов.
Согласно данным органов Государственного контроля и надзора за природными ресурсами, доля используемых отходов по стране составляет 5 - 8 %, например, в Тульской области в 1995 г. было утилизировано 800 тыс. т токсичных и малотоксичных отходов, а в период с 1996 по 2002 гг. этот показатель увеличился на 11,8 %.
Однако этот показатель по сравнению с давнем прошлом в промышленности бывшего
I БИБЛИОТЕКА I
! ¿ГВ&щ
низким по сравнению с мировой практикой. В Западной Европе (Франция, Германия, Италия, Англия) этот показатель составляет до 58 %, в Северной Америке (США, Канада) до 63 %, в Японии до 87 %, Китае до 37 %.
Комплексное использование сырья и промышленных отходов металлургических, энергетических, горнодобывающих и химических предприятий является острейшей проблемой не только России, но и любого экономически развитого государства, и, как показала практика, отходы именно этих отраслей промышленности, во-первых, производятся в наибольших количествах, и, во-вторых, представляют серьезную экологическую опасность.
Особую остроту эта проблема приобретает в условиях наблюдающегося оживления промышленности в России при практически полном физическом и моральном износе оборудования.
В этих условиях особую актуальность приобретает проблема экологически рационального использования отходов производства как вторичного сырья и разработки научных принципов в создании новых технологических регламентов производства товарной продукции из отходов, и, прежде всего, из твердых отходов.
Очевидно, что производство строительных материалов из твердых отходов предприятий горно-металлургического комплекса, в таком индустриально развитом регионе как Тульская область, является одним из перспективных направлений в их использований.
На предприятиях стройиндустрии ежегодно производят различные строительные материалы, однако, технологические процессы, а главное, процессы эксплуатации данных строительных материалов не оцениваются по экологическим критериям. Это объясняется весьма упрощенными представлениями о физической сущности процессов получения и эксплуатации материалов и изделий из вторичных ресурсов, отсутствием четкой нормативной регламентации их физико-химических свойств и недальновидной технологической политикой в экономике в целом.
Поэтому разработка новых теоретических положений экологически рационального использования отходов горного производства в качестве сырья для изготовления строительных материалов и изделий является актуальной.
Диссертационная работа выполнялась в рамках тематических планов Федеральной целевой программы «Интеграция», межрегиональных научно-технических программ «Прогноз» и «Экологически чистое горное производство».
Целью работы является установление новых и уточнение существующих закономерностей комплексного использования отходов горно-металлургических предприятий для разработки экологически рациональных технологических регламентов производства строительных материалов, что позволяет решить проблему научного обоснования технологических принципов по снижению техногенной нагрузки на окружающую среду и обеспечению рационального применения вторичных ресурсов на территориях горно-промышленного региона.
Идея работы заключается в том, что технологические и технические решения, обеспечивающие экологическую безопасность применения' строитель-
ных материалов из отходов горной промышленности и создание новых экологически рациональных способов их производства, основываются на физико-химических закономерностях взаимодействия компонентов, влияющих на интенсивность выбросов газов в воздушную среду из строительных материалов, имеющих пористую структуру, а также технологических регламентах, оптимальных по энергоемкости.
Основные научные положения, защищаемые автором:
- распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов техногенных месторождений изменяется за время их хранения до некоторого фиксированного значения, а далее материал может терять свои потребительские свойства, что формально выражается значением парциальной плотности полезного компонента, стремящейся к нулевому значению;
- управляемый синтез, протекающий в смеси из двух или нескольких легко смешивающихся между собой отходов горного производства и смежных отраслей промышленности, в результате химических процессов может образовывать нетоксичные конечные продукты, являющиеся ценными добавками или сырьем для производства строительных материалов;
- экологическая оптимизация процесса получения строительных материалов из отходов горного производства может быть формально сведена к задаче линейного математического программирования, в которой условие неубывания целевой функции, характеризующей энергоемкость технологий переработки отходов, свидетельствует о том, что ее минимум может быть обеспечен при минимуме всех функций, входящих в ее состав;
- нестационарные одномерные поля концентрации кислорода, проникающего в пористую структуру строительного материала, и концентрации газов, образующихся в данной пористой среде, корректно описываются уравнениями параболического типа в частных производных;
- диффузионные нестационарные одномерные поля концентрации газов, используемых при ократировании, в слое бетона представляют собой монотонно убывающие функции, которые стремятся к некоторому асимптотическому значению;
- физически обоснованным и практически целесообразным для расчета валовых выбросов газов ократирования в атмосферу является использование методов интегральной газовой динамики.
Новизна научных положений:
- обосновано использование одномерного уравнения гиперболического типа в частных производных для описания динамики распределения средних значений физико-химических и технологических свойств отходов в техногенных месторождениях;
- доказано, что при целенаправленном синтезе в смеси отходов протекают химические реакции, не только способствующие образованию новых ценных сырьевых продуктов, но и производящие работу диспергирования твердой фазы;
- установлены закономерности диффузионного переноса кислорода и газообразных продуктов химических реакций в пористой структуре вещества
строительных материалов, отличающиеся тем, что профили концентраций газовых компонентов описываются с учетом кинетики сорбционного взаимодействия с твердой фазой на макрокинетическом уровне и интенсивности химических реакций;
- термодинамическими расчетами установлены возможные схемы химических реакций в строительных материалах из отходов горного производства и определена высокая вероятность аналогичных процессов в природных строительных материалах;
- обосновано, что эмерджентный эколого-технологический показатель оптимальности представляет собой целевую функцию, характеризующую энергоемкость технологий переработки отходов горного производства и смежных отраслей промышленности на территории горно-промышленного региона;
- получены расчетные зависимости определения воздухообмена в помещениях, отделанных материалом с пористой структурой, учитывающие кинетику газообмена в замкнутом объеме;
- получены зависимости выделения газов ократирования бетонов в атмосферу.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
- обоснованным использованием классических методов физической химии, математической физики, математической статистики и современных достижений вычислительной техники;
- достаточным объемом лабораторных и вычислительных экспериментов, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей и обоснованности выводов и рекомендаций;
- результатами опытно-промышленной апробации разработанных методик и положительными решениями Государственной патентной экспертизы по заявленным техническим решениям.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработаны новые принципы производства строительных материалов (новизна подтверждена положительными результатами Государственной патентной экспертизы), позволяющие рационально использовать природные ресурсы за счет вовлечения в технологические циклы отходов горно-металлургических и химико-технологических предприятий, а также тепловых электростанций.
Разработаны комплекты: математических моделей для прогнозирования процессов газообмена между воздушной средой и веществом строительных материалов помещений, позволяющие решать задачи воздухообмена; математических моделей для прогноза валовых выбросов газов ократирования бетонов в атмосферу. Комплекты существенно облегчают решение задач инвентаризации источников загрязнения воздушного бассейна, что повышает эффективность САПР технологических процессов и экологической экспертизы на всех этапах производства и эксплуатации строительных материалов.
Реализация работы
Основные научные и практические результаты диссертационной работы внедрены на предприятиях стройиндустрии г. Тулы и Тульской области и использованы природоохранительными службами администрации Тульской об-
ласти на основе технических условий (ТУ 113-03-26-19-89 «Камни стеновые», ТУ 38.303-25-14-89 «Блоки каменные», ТУ 113-03-26-20-90 «Черепица цемент-но-песчаная», ТУ 65.05-51-89 «Блоки из бетона на шлакощелочном вяжущем для стен подвала» и др.), технологических регламентов (Технологический регламент на производство камней бетонных стеновых СКЦ-1М 1991 г., Технологический регламент на производство ЧЦМ-1 1991 г. и др.), рекомендаций (Рекомендации по оптимальным составам стеновых полнотелых блоков марок 3550 1990 г., Рекомендации норм расхода компонентов сырьевой смеси камней бетонных стеновых 1991 г. и др.) на производство строительных материалов.
Теоретические результаты и технические решения включены в учебные курсы по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов для студентов, обучающихся по специальностям 320700 - Охрана окружающей среды и рациональное природопользование и 200600 - Производство строительных материалов, изделий и конструкций, а также использованы при выполнении договорных и госбюджетных НИР в Тульском государственном университете.
Апробация работы
Научные положения и практические результаты диссертационной работы в целом и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах и конференциях кафедр аэрологии, охраны труда и окружающей среды и строительных материалов ТулГУ (г. Тула, 1985 - 2003 гг.); ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (1985-2003 гг.); 1-й Международной конференции «Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства» (г. Тула, 1996 г.), 2-й Международной конференции по проблемам экологического образования (г. Тула 1996 г.), 1-й Международной конференции по проблемам экологической и технологической безопасности «Белые ночи» (г. Санкт-Петербург, 1997 г.), 2-м Международном симпозиуме «Remediation of Hazard Wastes» (Чехия, г. Прага, 1997 г.), на совещании представителей общественной организации «Albany-Тула Alliance» от Государственного университета штата Нью-Йорк (США), ТулГУ и администрации Тульской области (г. Тула, 1997 г.).
Керамические изделия из отходов горно-металлургической промышленности экспонировались на Международной Лейпцигской ярмарке (Германия, 1997 г.); Международной выставке в Дюссельдорфе (Германия, 1998 г.), Международной выставке в Берлине (Германия, 1999 г.).
В 2000 г. отдельные разделы работы докладывались на Международном экологическом конгрессе «Новое в экологии, безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 2000 г.; Международном экологическом симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия», «Белые ночи - 2000», Санкт-Петербург, 2000 г.; 3-й Международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии», Воронеж, 2000 г.; Международной конференции «Освоение недр и экологические проблемы - взгляд в 21-й век», Москва, 2000 г.
В 2001 - 2003 гг. доклады представлялись на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии», Тула, 2001 г.; IV Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии», Тула, 2003 г.; 1-й Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики», Тула, 2003 г.
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликованы одна монография, 30 статей, получено 17 авторских свидетельств и 6 патентов.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, изложенных на 288 страницах машинописного текста, содержит 44 иллюстрации, 27 таблиц и список литературы из 300 наименований.
Автор выражает глубокую благодарность д. т. н., проф. Э. М. Соколову, д. т. н., проф. Е. И. Захарову за постоянную поддержку и методическую помощь в проведении исследований, а также проф. М. И. Горбачевой, д. т. н., проф. Н. И. Мелиховой, д. т. н., проф. И. В. Панферовой за совместную работу и ценные научные и методические советы в разработке проблемы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Проблема комплексного использования минерального сырья, утилизация отходов и создание малоотходных и безотходных технологий в ведущих ресурсоемких отраслях промышленности приобрели исключительную актуальность в начале XXI в. Анализ показывает, что твердая составляющая в общей массе отходов (рис. 1) занимает значительное положение, поэтому наиболее предпочтительным является использование отходов в стройиндустрии, как наиболее ма-териалоемкой отрасли. К настоящему времени российскими и зарубежными школами разработаны научные основы охраны окружающей среды и рационального природопользования, основанные на классических законах термодинамики, физической химии и математической физики по использованию промышленных отходов для производства строительных материалов.
Фундаментальные теоретические положения и практические рекомендации эхологически рационального обращения с отходами производства сформулированы в трудах М. И. Агошкова, С. А. Ахраменко, А. В. Долгорева, Б. Б. Бобович, Ю. А. Израэлл, К. Н. Трубецкого, П. А. Игнатова, Н. М. Качурина, Е. И. Захарова, А. П. Курковского, Б. Н. Ласкорина, Н. В. Мельникова, Н. Н. Моисеева, Л. Н. Попова, О. Н. Русака, Н. И. Володина, Э. М. Соколова, Н. Н. Семенова, А. Ф. Си-манкнна, Н. Н. Чаплыгина, П. И. Боженова, Ю. М. Баженова и многих других.
□ Газ+гыль
□ Жсдае
□ Твердые
□ 4500
Рис 1 Средняя масса загрязнители (т), поступающих на / км2 территории Российской Федерации
Современное состояний знаний по рассматриваемой проблеме, цель и идея работы определили необходимость постановки и решения следующих задач.
1. Выполнить анализ формирования отходов производства, пригодных для использования в стройиндустрии, на примере промышленно-развитого региона России и обобщить технологические и физико-химические условия переработки отходов на основе закона распределения.
2. Создать физическую модель и математическое описание динамики распределения физико-химических и технологических свойств отходов производства.
3 Разработать виртуальные (термодинамически не запрещенные) схемы химических реакций, выполнить термодинамические расчеты, провести исследования радиологических свойств исходного сырья, а также фазового состава и молекулярной структуры образцов конечной продукции.
4. Найти новые технические решения, обеспечивающие экологически рациональные способы изготовления ряда строительных материатов за счет повторного вовлечения в технологические циклы неиспользуемых отходов производств.
5. Обосновать физическую модель и математическое описание оптимизации процессов производства строительных материатов из отходов промышленности, используя в качестве эмерджентного экологического критерия оптимальности энергоемкость технологических операций.
6 Разработать физическую модель и математическое описание динамики возможного выделения газов из строительных материалов с учетом процессов диффузионного газопереноса в пористой сорбирующей среде при карбонизации и ократировании
7. Разработать методику расчета воздухообмена для вероятных условий поглощения кислорода и газовыделения в помещениях из строительных материалов пористой структуры.
8. Провести цикл лабораторных исследований и промышленных испытаний на ряде предприятий стройиндустрии.
9. Разработать нормативно-техническую документацию в виде технологических регламентов, технических условий и рекомендаций на выпускаемую продукцию из промышленных отходов.
Комплексная экологическая оценка показала, что Тульскую область целесообразно использовать в качестве полигона для выбора экологически рациональной стратегии управления природопользованием и проведения комплексного крупномасштабного эксперимента, который позволил бы отработать на территории конкретного субъекта Российской Федерации всю совокупность мероприятий по оздоровлению экологической обстановки и оценить эффективность технологий использования промышленных отходов для производства строительных материалов.
В Тульской и других областях центральной России имеется ряд отходов, которые вследствие повышенной токсичности или ряда других причин не нашли широкого применения ни в одной отрасли народного хозяйства, в том числе и в производстве строительных материалов. К числу малоиспользуемых отходов относятся металлургические шлаки, стоки химических производств, отходы угледобычи, буроугольные золы, шлам газоочистки доменных печей и многие другие.
Проблема использования отходов - это экологическая задача регионального масштаба, а производство строительных материалов из промышленных отходов — один из наиболее перспективных методов ее решения. Для комплекса существующих и вновь разрабатываемых технологий по переработке и использованию отходов в разных сферах экономики, не имеющих внутренних технологических связей между собой, необходима базовая информация по элементному, минералогическому составам в дополнение к имеющимся токсикологическим данным.
Промышленные отходы характеризуются разнообразием состава и свойств и широким спектром направлений использования, поэтому целесообразно создать информационную базу данных по имеющимся и вновь образующимся отходам, что позволит установить стоимость вторичного сырья, требования к хранению и вторичной переработке для оптимального решения задач рационального природопользования.
В основу анализа рассматриваемых промышленных отходов были положены законы распределения удельной активности. В целом были выполнены исследования по 15 ззконам распределения. Предварительная оценка осуществлялась по гистограмме и расчетной теоретической кривой плотности распределения. В качестве критерия согласия использовался критерий Пуассона.
Радиологическая характеристика отходов, которые можно использовать при производстве строительных материалов и изделий, исследовалась путем измерения активности радионуклидов, находящихся в отходах. Измерения проводились с использованием гамма-спектрометрического тракта на базе анализатора
АИ-4К с полупроводниковым детектором типа ДГДК-125В с аналоговым блоком в стандарте «Вектор». Методика была разработана с учетом рекомендаций Государственной системы обеспечения единства измерений МИ 2143-91 по определению активности радионуклидов.
Отбор проб отходов на полигонах конкретных предприятий осуществлялся в соответствии с «Инструкцией по отбору проб почвы при радиационном обследовании загрязненности местности», утвержденной Госкомгидрометом в 1987 г.
Измерение фоновых характеристик спектрометра проводилось за время не менее 8 часов. Результаты обработки фонового спектра сохранялись и использовались при расчете активности измеряемых проб.
Программное обеспечение сопряженной со спектрометром ЭВМ по обработке спектров и расчету активности отвечало алгоритму измерения активности пробы с заданным нижним пределом: АтП > Ао, где Ао — активность с заданным нижним пределом; Д^-минимальная активность фона.
В качестве контрольного образца был исследован элементный состав пробы смеси скальных пород, предоставленной сотрудниками АО "Покров". При исследовании элементного состава пробы смеси скальных пород определялось содержание радионуклидов и примесей металлов.
Результаты измерения удельной активности отходов (табл. 1), которые могут использоваться для производства строительных материалов, свидетельствуют о том, что удельная активность изменяется в пределах от 101 до 713 Бк/кг, а ее среднее значение составляет 305,1 Бк/кг. Анализ результатов статистической обработки данных вычислительных экспериментов показал, что наиболее приемлемой является гипотеза о нормальном законе распределения (рис. 2, табл. 2). В целом исследования показали, что исследованные отходы могут использоваться в качестве вторичного сырья для производства строительных материалов.
Таблица 1
Результаты измерения удельной активности горно-промышленных отходов, используемых для производства строительных материалов
Вид промышленных отходов, используемых для производства строительных материалов Масса пробы, г Удельная активность, Бк/кг
1 2 3
1. Молотый доменный отвальный шлак 1125 284
2. Шлак доменный отвальный 1460 332
! 3. Шлак феррованадиевый немодифицированный 1275 311
4. Шлак феррованадиевый модифицированный 1085 399
5 Шлак феррованадиевый нестабнлизированный 1205 236
6. Шлак феррованадиевый стабилизированный 925 376
7. Гранулированный шлак 1200 277
8 Песок горелых пород терриконов 1740 430
9. Шлак ферромарганцевый 1055 445
10. Шлам газоочистки 1400 134
11. Фосфорный шлак 1200 295
12. Зола тепловой электростанции 1200 713
1 2 | 3
13 Колошниковая пыль 1280 1 640
14 От»од производства полистирола 515 ; 406
15 Шлачы полировки стекла 1275 101
1 16 Шлак алюминиевый 390 342
1 17 Гидраотвальнзя зола 1320 190
1 18 Отходы производства мела 1200 240
1 19 Дисперсные синтетические отходы 1020 ! 180
20 Известь содержащая огтходы химического осаждения мела 980 , | 230
121 Песок вермикулитовый 1300 | 150
, 22 Отходы производства пластмасс 700 | 230
| 23 Мучка известняковая 1100 110
Нормальное распределение
<=177 5 (254,330.5] (407,483.5] (560 636 51
(177,5,254) (330,5,407] (483 5 560) >636,5
Удельная активность, Бк/кг
Рис. 2. Гистограммы и теоретические законы распределения
Таблица 2
Расчеты значений параметров законов распределения удельной активности горно-промышленных отходов
Значения критерия согласия у1 для следующих законов распределения
нормальный логнор-мальный логистический экстремальный гамма-распределение Вейбулла
0,674 1,963 1,099 1,245 1,386 1,386
Отходы в процессе хранения изменяют свои свойства, поэтому знание динамики этого процесса является основой системы комплексного мониторинга обращения с любыми видами вторичного сырья. В качестве эмерджентной характеристики состояния складируемой твердой смеси целесообразно использо-
вать функцию распределения р, г'-го физико-химического свойства как слагающих компонентов, так и массы отходов в целом. Такая функция может быть легко идентифицирована. Например, i = / - плотность отходов, представляющая собой объемное распределение массы; i = 2 - удельная активность, характеризующая объемное распределение интенсивности радиоактивного распада радионуклидов в отходах; г = 3- концентрация .¡-го компонента в отходах, которая является распределением массы компонента в составе твердой смеси (это распределение легко представить в виде распределения массы по объему смеси). Динамика распределения физико-химических свойств отходов на полигонах и в отвалах описываются уравнением баланса (1) и математической моделью (2) при условиях (3):
dh'Oi)
dt
(1)
dt дх ,Hl при pi (0, г) = pl0 = const, р, (i, 0) = ptc = const,
(2)
(3)
где - время процесса и длительность хранения соответственно; - константа скорости изменения /-го свойства; - плотность распределения во времени /-го свойства отходов в начальный момент времени (т.е. в момент их образования) и в момент времени, соответствующий началу хранения.
Решение краевой задачи (1) - (3) получено в виде
Результаты вычислительного эксперимента представлены на рис. 3, 4, анализ которых показал, что распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов при их складировании на поверхности земли изменяется за время хранения до некоторого фиксированного значения, равного рк ехр(~Х,х). Решение (4) справедливо, пока время хранения отходов t не превосходит некоторого предельного значения г. Далее материал может терять свои потребительские свойства, что формально выражается значением плотности, стремящейся к нулю (весь запас техногенного сырья отгружается потребителю или выбывает из категории балансовых запасов из-за истечения срока годности). Аналогичный подход вполне приемлем к оценке плотности распределения свойств уже изготовленных материалов и изделий. В этом случае можно оценить срок службы материала, задав вектор критических значений плотности распределения эксплуатационных свойств. Тогда оценивается и период образования новых отходов, но уже на этапе эксплуатации изделий.
->
Рис. 3. Графики зависимости 9, от в при различных значениях параметра Х„ при Л, соответственно равном: 1 -I; 2-2; 3-3; 4-4; 5-5; 6-6; 7-7; 8-8; 9-9; 10-10
Рис. 4. Графики изменения относительной плотности распределения свойств отходов 9, в фазовом пространстве (I. т)
С ростом использования отходов в производстве строительных материалов необходимо совершенствовать вопросы исследования экологической безопасности помещений, в которых будут использоваться те или иные материалы и строительные изделия. На современном этапе развития знаний по данному вопросу целесообразно рассмотреть виртуальные (не запрещенные законами термодинамики реагирующих сред) схемы химических реакций в строительных материалах из отходов производства.
В технологии холодного твердения низкотемпературные модификации разлагаются водой:
35Ю2СаГ2+2Н30=Са[51р6]->-Са5Юз-гСа(0Н)2+Н£Ю3, Серосодержащие компоненты также разлагаются молекулами воды:
Расход кислорода на процессы окисления оксидов и сульфидов металлов низших степеней окисления:
1'203+02= У20}, 2Сг203+302+4Са0=4СаСг04.
Вероятность реализации той или иной схемы химических реакций определяется внешними условиями, но при этом разработка мероприятий по зашите среды обитания людей от вредных воздействий является обязательной. В целом результаты исследований показывают, что в определенных условиях возможно образование газовых вредностей в строительных материалах.
Термодинамические расчеты (табл. 3) подтвердили вероятность виртуальных схем и показывали, что при определенных технологических приемах возможно образование минералов типа щелочных и щелочно-земельных алюмосиликатов, а также газовые выделения.
Для проверки термодинамических расчетов были выполнены комплексные исследования, включающие петрографические, дифференциально-термические, ИК-спектральные, рентгеноструктурные исследования образцов материала, полученных из отходов. При этом изучалась структура, фазовые переходы, процессы минералообразования.
Таблица 3
Термодинамический расчет реакций минераюобразования иаакощелочного вяжущего автоклавного твердения
, Исходное | | уравнение системы шлак + ' МаОН+НгО Возможные продукты реакции АН°т лг ккал/моль, при {
450'К 478'К 548'К
1 Си025Ю2 2Н20 + 4ХаОИ -29 -2450 -5476 -7,948
, п (5Ю2Са0А1203 ) + ЫаА15120лН20 +ЗЫаОН -153 -4245 -7285 -10879
\а2065ЮгА1203пН 20 + 10Ш)Н -128 -7280 -8432 -14264
| +тЫаОН рНгО
NaAlSi032H20 * ЫаОИ -141 -6258 -9456 11562
Са.А^14П122Н20 + 2\аОН -131 -1899 4052 -8671
Рентгенограммы твердой фазы материала, термограммы и ИК-спектрограммы (рис. 5) подтвердили наличие указанных минеральных новообразований в виде анальцима, натролита, вайракита.
а в
Рис. 5. Термограыча (а). ПК-спектрограмма (б) и рентгенограммы (в) иаакощелочного вяжущего на тульском шлаке (\(о ¡> 1)
Структура материала (рис. 6) характеризуется наличием капиллярных и
о
гелевых пор: открытых, закрытых и сообщающихся размером от 9000 до 10 А, т.е. в общем объеме материал имеет капиллярно-пористое строение.
При этом такие ситуации возможны как для материалов, полученных из отходов, так и для строительных изделий из традиционных (природных) материалов, которые принято считать безопасными по газовому фактору. Это, в первую очередь, жилые помещения и рабочие помещения гражданских и промышленных зданий.
В целом, проведенные комплексные исследования показали, что важнейшую роль в решении экологических и природно-ресурсных проблем должны сыграть методы системного анализа и математического моделирования процессов экологически безопасного производства и эксплуатации строительных материалов из отходов промышленности.
Рис. б. Структура капиллярно-пористого материача, полученного аз промышленных отходов (-Х400)
Планы социально-технического развития, включающие крупномасштабные проекты использования отходов, обязательно должны оцениваться по их долговременным экологическим последствиям. Эти принципы были использованы автором при разработке новых способов производства строительных материалов из отходов. Характеристики некоторых из них приведены в табл. 4-7.
Таблица 4
Формовочная вяжущая смесь (патент.\2 2118624 от 10.09.98)
Компоненты смеси и наименования Номер опыта, состав смеси (%) и
свойств показатели свойств
1 2 3 4
1.Низкокальциевая буроугольная 70 75
зола-унос
2.Смесь золы-уноса и молотого ко- | тельного шлака 1 - 77,5 77,95
3.Известь-пушонка 10 12,5 15,0 20,0
4.Полуводный гипс 18 10,25 5,0 2,0
5.Сера 2 2,25 2,5 -
б.Жидкий отход производства полистирола 20 21,0 22,5 -
7.ПАВ ( - - 0,05
8.Вода - - - 20
Свойства
1 .Средняя плотность спрессованных сухих образцов смеси, кг\м3 1500 1450 1400 1750
2.Предел прочности при сжатии, МПа 16,1 16,5 16,8 8,2
З.Коэффицент конструктивного качества (Дм/рьИО3 10,7 11,4 11,5 . -
Таблица 5
Состав строительного раствора (патент Л° 2099302 от 20.12.97)
Материалы и их свойства 1 Состав смеси декоративной полимерцементкой краски (%) в опыте №
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8
! Белый или обычный портландцемент 72,5 73 ,74.5 76 76,5 70,1 70.1
2 Известь пушонка 15 14 12 10 9 14 14
1 3 ПВА (поливинилацетатная дисперсия) - - - - 9,32 9,32
1 4. Полимерная дисперсия из 1 кубового дистиллята 9 10 9 11 12 - -
5 Дисперсия из пасты ланолина 3,0 2,0 1,5 1,0 0,5 - -
6 Стеарат кальция - - - - - 0.93 0,93
7 Белила сухие - - - - - 2.8 2,8
8 Хлористый кальций 0.5 1.0 1.5 2,0 2,0 2,8 2,8
Итого,% 100 100 100 100 100 100 100
2 з 4 5 6 7 8
Свойства
1. Цвет (визуальный осмотр) Белый Красный Белый Красный
2. Длительность рабочего состояния красящего состава, ч 8,5 8,3 8,1 7,5 6,2 3,0 3,1
3. Усилие сцепления с поверхностью бетона, МГТа 0,52 0.72 0.65 0,68 0,50 0,65 0,62
4. Количество компонентов в составе краски 5 6 5 5 5 6 7
5. Снижение себестоимости, % - 19,2 17,8 16,2 - - -
Таблица б
Способ изготовления изделий (патент М> 2103235 от 27.01.98)
Компоненты формовочной смеси и наиме- Номер опыта и состав смеси. %
нование свойств 1 2 3 4 5 6
Прототип
1 2 3 4 5 6
Доменный основной гранулированный шлак
мокрой грануляции с влажностью и с (1^= =10 мм 20 24 24 30 - -
сухой тонкомолотый с удельной поверхностью 3500 — 3700 см!\г - - - - 20 20
Гидроотвальная низкокальциевая буроугольная зола ТЭС
влажная с естественной влажностью не более 10% 74,5 69,6 - 62,4 - -
сухая с удельной поверхностью 2500 счг/г - - - - 74,5
Известь негашеная
комовая сухая с размером кусков 20 мм 5 6 6 7,5 -
тонкомолотая сухая с удельной поверхностью 5000 см'/г - - - - 5 5
Кварцевый песок
обычный рядовой влажный М,=1,0 — 2,5 =10% - - 69.7 - - -
тонкомолотый сухой с удельной поверхностью 2500 см:/г - - - - 74,5 -
Соли кальция
Полуводный гипс (СаЮг0,5//.-О) - - - - 0,5
Смесь мела, гашеной извести и песка - 0,5 0,4 0.3 0,1 0,5
отход производства мела (сухой)
Свойства
Формовочная этажность, масс % 16 16 16 16 16
Удельная поверхность сухой смеси, см:/г 3000 3100 3100 3200 4000
Предел прочности, МГТа: при изгибе после пропаривания 1=95'С 4,45 4,8 3.98 6,3 3,0
при изгибе после 28 суток естественного твердения 6,30 6,9 7,0 7,6 4,2
при сжатии после пропаривания 1=95'С 19,9 27,2 20,8 27.9 13,7
при сжатии после 28 суток естественного твердения 20,5 31,8 23,5 32,8 15,6
1 2 3 4 5 6
Цвет поверхности затвердевших образцов смеси светлосерый темно-серый
Наличие трещин посте прессования при Р, ,=20 МПа нет нет нет нет Есть
после затвердения нет нет нет нет Есть
Средняя плотность, г/см1 1700 1820 1900 1750 1950
Таблица 7
Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов (авторское свидетельство 1731751 от 08.01.92)
Компоненты смеси и наименования свойств Номер опыта, состав (%) и показатели свойств
1 2 3 4 5
1 .Гипс строительный Г-5 25 28 30 33 35
2.Шлакопортландцемент 9 8 6 5 4
3 Песок горный 30,5 27,5 27 22,5 20
4.Зола гидроудаления 0,5 1 2 3 4
5.Доменный граншлак 31 30 28 27 26
б.Отход окисления циклогексана 0,3 0,5 1 2,5 3
7 Вода 3,7 5 6 7 8
Свойства
Циклы воздухостойкости.: Потери прочности, %
5 0 0 0 0 0
10 1 1 1.1 1.1 1
15 5,9 4,6 5,1 5,7 6
20 11,5 10 9 И 12
30 16,6 15,6 15 16 17,4
40 28 22 21,5 23 29
50 33 29 27 30 34
60 40 30 31,5 32 42
Открытая пористост после 60 циклов. % 24 17,3 15 19 25
Положительные решения Государственной патентной экспертизы подтвердили, во-первых, новизну технических разработок, во-вторых, их экологическую рациональность, так как целью изобретения являлось решение природоохранительных задач. На данные разработки получено 17 авторских свидетельств и 6 патентов.
Сущность предлагаемых экологически рациональных технологий производства строительных материалов заключается в том, что разработанные новые составы и способы их изготовления обеспечивают следующее:
- выбросы в атмосферу газов снижаются, значительно уменьшается расход цемента, извести, гипса, качественных заполнителей;
- новые технологические схемы позволяют использовать отходы произ-Еодства капролактама, доменные шлаки и шламы, гидроотвальную буроуголь-ную золу, отходы производства мела и терриконов;
- все новые строительные материалы соответствуют требованиям нормативно-технической документации по ряду физико-механических и химических свойств.
Для различных строительных материалов разработаны технические условия (ТУ 113-03-26-19-89 «Камни стеновые», ТУ 38.303-25-14-89 «Блоки каменные», ТУ 113-03-26-20-90 «Черепица цементно-песчаная», ТУ 65.05-51-89 «Блоки из бетона на шлакошелочном вяжущем для стен подвала» и др.), технологические регламенты (Технологический регламент на производство камней бетонных стеновых СКЦ-1М 1991 г., Технологический регламент на производство ЧЦМ-1 1991 г. и др.), рекомендации (Рекомендации по оптимальным составам стеновых полнотелых блоков марок 35-50 1990 г., Рекомендации норм расхода компонентов сырьевой смеси камней бетонных стеновых 1991 г. и др.).
Для разработки физической модели и математического описания оптимизации процессов производства вышеуказанных строительных материалов из отходов был использован метод Минскера и Пиготта. В соответствии с этим методом для производственного цикла были построены структурные схемы, ориентированные графы и матрицы смежности (рис. 7) и установлено, что задача оптимизации процесса переработки отходов и получения из них строительных материалов может быть формально сведена к задаче математического программирования.
В обшем виде задачу математического программирования можно представить выражениями (5), (6), (7):
F( х ) min, (5)
gl(x)<0,i = l,m, (6)
gJ(x) = 0,j = m + l,m + n, (7)
где Р(х), ¡¡¡(х), ^(х) - функции составляющих вектора х = (х/, д^, Хз, ..., х„); т —
число ограничений, неравенств; п - число уравнений.
Если множество элементов вектора «х» разбивается на непересекающиеся подмножества, то целевая функция может быть представлена как монотонная функция аргументов /^х1"1), тогда задача (5 - 7) сводится к форме выражений
(8), (9), (10):
т.е. условие неубывания целевой функции Ж свидетельствует о том, что ее минимум может быть обеспечен только при минимуме всех аргументов /„(.х"*), входящих в эту функцию.
Технологическая схема
Доменный расплав 1 Грануляция (1) Щелочкой сток производства капролаетама (ЩСПК) V
1 Магнитная Т Сжигание (8) 1
сепарация (2) Сушка (3) т Отделение
минерального осадка (9)
V* Измельчение (4) 1 Дробление (10) 4
Классификация (5) Классификация (11} 1
- Силос (6) * Приготовление раствора (12)
Дозатор (7) \ Ф Дозатор (13)
Смеситель (14)
1
Ориентированный граф и матрица смежности
1 1 3 4 5 6 7 8 9 Ц 11 11 В И
1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
Шлако-щелочное вяжущее
Рис. 7. Структурная схема использования отходов металлургического и химического комплексов (на основании авторского свидетельства № 609732 от 01.07.86)
Рассматривая произвольную технологическую операцию, можно утверждать, что в первом приближении скорость изменения энергии процесса пропорциональна разности средних скоростей потребления и поступления энергии из внешних источников, что описывается уравнением:
^ЧЕ^-Е,),
(И)
где Е, - общее количество энергии, затраченное на выполнение 1-й операции; К- константа скорости потребления энергии при выполнении 1-й технологической операции; Е„ - предельное значение энергоемкости ьой технологической операции.
Результаты вычислений с использованием данных зависимостей представлены на рис. 8, графики которых иллюстрируют зависимости отношений значения энергозатрат к предельной энергоемкости от времени при различном значении коэффициента К, при этом вектор параметра (х) целевой функции можно выразить как логарифм отношения энергии, т.е.
0.4
--------"]
1/3600, с
Рис. 8. Графики зависимости отношения текущего значения энергозатрат к предельной энергоемкости Е/Е*, от времени: при 1 - К,=Ш51/с; 2 - К,=31(Г51 'с; 3 - К,=61(Г3 ¡/с; 4 - К,=9-10'} 1/с; 5 - К,=1,2-КГ4 1/с; б - К,=!,51СГ41/с; 7-К,=1,8-1 (У41/с; 8 - К,=2,5-1(У41/с; 9 -К,=5-1(Х41/с
Таким образом, целевая функция (8) будет представлять собой линейные комбинации произведения констант (К,) на длительность технологических операций т.е. имеет место уравнение
К,г1 + К212 + К/, + ... + ЛГ„гп =/="-► тт,
(13)
что выражает каноническую форму задачи линейного программирования с исследованием целевой функции на глобальный минимум.
Таким образом, основные результаты оптимизации технологических процессов получены в виде оптимальных длительностей операций каждого технологического цикла. Для их реализации разработан пакет прикладных программ.
Анализ технологических решений показал, что взаимодействие газов с веществом бетона в процессе карбонизации или ократирования (рис. 9) происходит за счет проникновения газов в пористую структуру бетона и диффузионного переноса газовых молекул в микропорах и по внутренним поверхностям твердого скелета. Система внутренних пор является в этом случае транспортными каналами для проникновения газов внутрь бетона.
Следовательно, процессы диффузионного переноса углекислого газа и фтористого кремния в бетоне необходимо учитывать при оценке экологической рациональности технологии производства строительных материалов.
Математическая модель диффузии газа и поля концентрации /-го газа в структуре бетона представлены выражениями (14), (15), (16):
где Б, - коэффициент эффективной диффузии; Г, - постоянная Генри для процесса сорбции /-го газа веществом строительного материала; и,0) - начальная скорость сорбции /-го газа; - концентрация /-го газа в газовой смеси на внешней поверхности строительного материала.
Результаты вычислений (рис. 10, 11) показывают, что концентрация и диффузионный поток газа, проникающий в пористую структуру бетона, стремятся к некоторому постоянному значению, которое достигается через достаточно большое время.
где ^ - диффузионный поток, проникающий в пористую структуру строительного материала.
В процессе карбонизации или ократирования часть газов выбрасывается в атмосферу.
Математическая модель ократирования бетонных изделий и динамика изменения /-го газа в камере ократирования представлены выражениями (18), (19), а результаты вычислительного эксперимента показаны на рис. 12.
Обобшение результатов вычислительного эксперимента позволило получить расчетную зависимость валовых выбросов газов ократирования в атмосферу и параметров для инженерных расчетов, которые представлены выражениями (20), (21):
где М, — масса валовых выбросов /-го газа, используемого при ократировании, в атмосферу, т/год; £2 - объем камеры ократирования, м ; А^ - число циклов ократирования в течение года, 1/год.
Для автоматизированного расчета нестационарного поля концентраций газа в слое бетона, а также динамики диффузионного потока /-го газа, поступающего в бетон, и выбросов газов в атмосферу разработан комплекс программных средств, который реализуется в прикладном пакете.
Как отмечалось ранее, использование промышленных отходов и получения различных строительных материалов на их основе должны оцениваться по долговременным экологическим показателям. К таким показателям мы относим поглощение кислорода воздуха материалом и выделение продуктов их взаимодействия.
Процесс поглощения кислорода из воздуха помещений является следствием диффузионного газообмена между воздушными потоками и поверхностями стен, представляющими собой слой пористого сорбирующего материала.
Математическая модель процесса поглощения кислорода, поле концентраций кислорода в полуограниченном слое строительного материала и объем кислорода, поступающего в поверхностный слой строительного материала, представлены выражениями:
дсг р5а
8( ах2 й'
С1
с, (х, б) = О, с, (0, /) = с, = сопи, Ит с, Ф со, а (х, 0) = О,
Iуд(0 - 1 уч)«,
ехр( -аг)
+ ег,
(22)
(23)
(24)
(25)
(26) (27)
где Св — объемная концентрация кислорода в газовой смеси; Б - коэффициент диффузии кислорода в пористом материале, м2/с; А" - константа скорости сорбции кислорода, 1/с; ГК- угловой коэффициент линейного участка зависимости, м3/кг; у — плотность материала, из которого сформовано изделие, м3/кг.
Зависимости (25), (26), (27) использованы для вычислительного эксперимента, результаты которого представлены на рис. 13.
Анализ результатов вычислительного эксперимента свидетельствует о том, что теоретическая динамика поля концентраций кислорода в слое пористого сорбирующего материала может быть представлена в виде монотонно убывающих кривых, стремящихся с течением времени к стационарному распределению. Расчетные значения средней теоретической скорости поглощения кислорода имеют вид кривых газового «истощения», но в то же время отличаются от них тем, что скорость поглощения кислорода убывает не до нуля, а до значения, заданного соотношением (27).
л1.5
I
+с U
и 1
.4 Ч"
н 0 .5
О
О 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
х ->
2
л 1.5
I
•к и \ 1 и i
^0.5
0
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
X ->
Рис. 13. Графики изменения во времени и пространстве (х„ м2/с соответственно равно: a t-3600 с; б х=0,01 м: 1 - Iff7; 2 - 5-Iff7; 3 - Iff6; 4 - 5-Iff6; 5 - Iff5; 6 - 5-Iff'; 7 - 5-Iff4)
1
ft 1 2
\ 3 V /
■
В результате поглощения кислорода поверхностью материалов возникают процессы окисления внутри материала с образованием газообразных продуктов и выделением их в помещение за счет диффузионного переноса.
Математическую модель выделения /-го газа в помещение можно описать уравнением (28) при условиях (29):
(28)
(29)
где Сг концентрация /-го газа в пористом материале; х,. /?, - кинетические коэффициенты диффузионного массообмена в строительном материале; - источник образования газов в результате возможных химических реакций Решение краевой задачи (28) при условиях (29) имеет вид (30)
(30)
Объем /-го газа поступающего в помещение из строительного материала через единичную площадь поверхности его контакта с воздухом, определяется по формуле (31):
(31)
где D1 - эффективный коэффициент диффузии /-го газа в строительном материале.
Зависимости (28), (29), (30), (31) использованы для вычислительного эксперимента, результаты которого представлены на рис. 14.
Анализ результатов вычислительного эксперимента свидетельствует о том, что теоретическая динамика поля концентраций /-го газа в слое пористого сорбирующего материала может быть представлена в виде монотонно убывающих кривых, стремящихся с течением времени к стационарному распределению.
Закономерности динамики поглощения кислорода и газовыделений являются базовыми соотношениями для решения задач воздухообмена в помещении.
Для практических целей автором разработаны методические положения расчета воздухообмена по факторам поглощения кислорода и газовыделения из пористых строительных материалов.
Математическая модель воздухообмена по факторам:
- поглощения кислорода выражения (32) при условии (33):
Уп^- = Св1пр-(5сА + 1пр)Ск,
(32)
н сг
500 ,250
^ 200 л
5150
•гН
и
100 50 0
35
л 30
1
с -к
;25 20
л
§15
■К
-н
а
10 5 О
• • 1 ... 1 ... . ---"■----
3
1 — _ 2 -4——-
0 0. 02 0. } 04 0.06 0.08 0.1
0.2 0.4 0.6 1/3600, с
0.8
Рис. 14. Графики изменения С/рд, во времени и пространстве (х„ м3/с соответственно равно: а 1=3600 с; б х=0,01 м; I - КГ7; 2 - 5-КГ7; 3 - КГ6; 4 - 5-КГб;5 - 103; 6 - 5-КГ5; 7 - 5-КГ4)
Для инженерных расчетов предлагаются таблицы кратности воздухообмена по фактору поглощения (табл. 8) и фактору выделения (табл. 9).
Таблица 8
Результаты кратности воздухообмена по притоку для различных помещений по фактору поглощения кислорода при использовании отделочных материалов из отходов горной промышленности
№ п/п Вид помещения Значение произведения 102-8сЛ, м3/ч Расчетная кратность воздухообмена, 1/ч Нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
1 Жилая комната 6.64 5,14 4.0
2 Офис 1,90 1,47 2,5
з Учебная аудитория 2,37 1,81 6,0
! < Кухня 4.47 3,67 3,0
1 9 Приемная 3,79 2,94 -
Расчеты выполнены для следующих исходных данных: Ск=20,93 %; ПДК=20 %.
Таблица 9
Результаты расчета кратности воздухообмена по притоку для различных помещений по фактору выделения токсичных примесей при использовании отде-
лочных материалов из отходов горной промышленности
№ п/п Вид помещения Значение произведения Ю'-БеВ,, м3/ч Расчетная кратность воздухообмена, 1/ч Нормативная кратность воздухообмена, 1/ч
1 Жилая комната 3,21 4,07 4,0
2 Офис 2,14 1,48 2,5
3 Учебная аудитория 2,49 2,15 6,0
4 Кухня 2,78 2.84 3,0
9 Приемная 2,16 1,50 -
Расчеты выполнены для следующих исходных данных: У„=1 ч'; ПДК^гОЮ"6 кг/ч3; С,0=О; а=9,97; Ь=1,1; Тхо=100ч; р,=1,2 кг/м\
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности комплексного использования отходов горной промышленности в стройиндустрии, разработаны научно-теоретические положения, которые позволили обосновать экологические рациональные технологические регламенты производства строительных материалов из горно-промышленных отходов, снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, разработать методику расчета газообмена и критериальной оценки экологичности строительных изделий по аэрологическому фактору, что имеет важное значение для горной промышленности и экономики России.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Региональную систему природопользования, если рассматривать ее как единую развивающуюся путем самоорганизации открытую систему, целесообразно представить в виде модели. При этом модель предлагает феноменологическое, макроскопическое описание явлений воздействия на среду обитания человека, где суммарный эффект всех факторов нашел свое выражение в кооперативном нелинейном механизме развития.
2. Техногенная деятельность, связанная с использованием минеральных ресурсов, изменяет состояние геоэкологической системы, что, в свою очередь, нарушает рекреационные способности природы, приводит к возникновению нарушений требуемого баланса обменных процессов, определяющих состояние экологического равновесия, поэтому экологически рациональные технологии производства строительных материалов из промышленных отходов требуется совершенствовать и развивать.
3. Установлено, что одним из наиболее приоритетных направлений использования производственных отходов
1 ^библиотека !
I СП««р<»Тг « о»
ляются разработка научно обоснованных технологических регламентов по переработке отходов горной промышленности в различные строительные материалы.
4. Разработаны классификационные признаки обшей классификации отходов горного производства и смежных отраслей промышленности и эколого-технологические признаки для использования их в стройиндустрии. Определено, что удельная активность отходов ТЭС, горно-металлургических и химико-технологических предприятий Тульской области, которые могут использоваться для производства строительных материалов, является случайной величиной, для которой приемлема гипотеза о нормальном законе распределения, а зафиксированные значения изменялись от 101 до 713 Бк/кг, при этом оценка математического ожидания составила 305,1_Бк/кг.
5. Выявлены характерные особенности динамики образования отходов горно-металлургических, химико-технологических, теплоэнергетических предприятий и установлено, что распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов при их складировании на поверхности земли изменяется за время хранения до некоторого фиксированного значения, равного а далее материал может терять свои потребительские свойства, что формально выражается значением плотности, стремящейся к нулевому значению.
6. Установлено, что одно из наиболее существенных отличий горнопромышленных отходов от традиционного сырья для производства строительных материалов является высокая степень изменчивости их химического и минерального состава, физико-химических и технологических свойств; вторым отличием является присутствие в составе промышленных отходов минералов и элементов примесей, не характерных для традиционного минерального сырья.
7. Выявлено, что эколого-математический анализ информации о вторичных ресурсах основывается на базовых принципах математического моделирования физических процессов, а выработка управляющих воздействий при реализации различных технологий переработки отходов или принятие решений о строительстве тех или иных технологических узлов должны осуществляться с учетом реальных связей между всеми контролируемыми факторами.
8. Оптимизация процесса переработки отходов и получения из них строительных материалов может быть формально сведена к задаче математического программирования. Условие неубывания целевой функции, характеризующей энергоемкость технологий переработки отходов, свидетельствует о том, что ее минимум может быть обеспечен только при минимуме всех функций входящих в ее состав. С практической точки зрения целесообразно таким образом преобразовать эти компоненты, чтобы было возможно свести задачу оптимизации к задаче линейного программирования.
9. Доказано, что кинетические закономерности образования отходов описываются дифференциальными уравнениями первого порядка, в которых в общем случае переменными являются значения энергоемкости технологических операций и время, а параметры этих математических моделей можно оценить нелинейным методом наименьших квадратов.
10. Результаты теоретического анализа и данные вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что детерминированная математическая модель стационарного процесса образования и локализации газообразных, жидких и твердых отходов, ограниченного конкуренцией за материальный ресурс, имеет достаточно высокий уровень адекватности (корреляционное отношение для пылегазовых выбросов на территории Тульской области более 0,9).
11. Выполнен анализ атмосферного мониторинга и методов оценки загрязнения атмосферного воздуха. Установлены аналитические физико-математические показатели расчета применительно к нормативной базе и определены информационно-технологические принципы его построения.
12. Взаимодействие газов с веществом бетона в процессе ократирования происходит за счет проникновения газов в пористую структуру бетона и диффузионного переноса газовых молекул в микропорах и по внутренним поверхностям твердого скелета.
13. Для значений коэффициента эффективной диффузии 10-7 - 10-6 м2/с и отношения начальной скорости сорбции газов веществом бетона к константе Генри 10-4 - 5.1 О-2 1/с нестационарные одномерные поля концентраций и диффузионные потоки газов, используемых при ократировании, представляют собой монотонно убывающие функции, которые стремятся к некоторому асимптотическому значению.
14. Обоснованным и целесообразным является использование методов интегральной газовой динамики для расчета валовых выбросов газов ократиро-вания в атмосферу. Адекватность полученных результатов подтверждается положительными результатами внедрения и промышленной апробации на предприятиях стройиндустрии горно-промышленного комплекса Тульской области.
15. Нестационарные одномерные поля концентрации кислорода, проникающего в пористую структуру строительного материала, и концентраций газов, образующихся в данной пористой среде, описываются уравнениями в частных производных параболического типа со стоком, пропорциональным концентрации кислорода в твердой фазе.
16. В помещениях, отделанных материалами из отходов горной промышленности, имеющими пористую структуру, для расчета воздухообмена по факторам поглощения кислорода и выделения газообразных продуктов химических реакций, физически обоснованным и практически целесообразным является использование методов интегральной газовой динамики. При этом прогнозные значения кратности воздухообмена изменяются от 1,48 до 5,14.
17. Разработаны технологические принципы использования горнопромышленных отходов в малоотходных технологиях производства строительных материалов с применением целенаправленного синтеза из двух или нескольких легко смешивающихся отходов в результате самопроизвольного химического процесса, протекающего между компонентами отходов, в результате чего можно образовать нетоксичный конечный продукт, играющий роль ценной добавки или сырья для производства строительных материалов.
18. Разработаны ресурсосберегающие, малоотходные технологические регламенты получения строительных материалов на основе отходов горной
промышленности Тульской области и проведены промышленные внедрения разработанных строительных материалов на заводах города Тулы и Тульской области, показана их эколого-экономическая эффективность.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих основных работах автора:
1. Рябов Г. Г., Козырин Н. А. Минералообразование при автоклавном твердении шлакощелочного вяжущего // Геохимия. - 1977. -№ 12. - С. 21 - 23.
2. Рябов Г. Г., Куранов В. П., Горбачева М. И. Использование феррована-диевых шлаков в производстве силикатного кирпича // Строительная индустрия. - 1977. - № 9. - С. 18 - 20.
3. А.с. 563390 СССР, С 04 В 7/14. Вяжущее / Г. Г. Рябов и др (СССР). Опубл. 07.04.77. Бюл. № 24.
4. А.с. 609732 СССР, С 04 В 7/14. Вяжущее / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 05.06.78. Бюл. № 21.
5. Рябов Г. Г. Влияние щелочи на прочность и процессы минералооб-разования шлаковых вяжущих автоклавного твердения // Строительство и архитектура.- 1978.-№ 8.-С. 73-78.
6. А.с. 667521 СССР, С 04 В 19/04, 7/14. Вяжущее / Г. Г. Рябов (СССР). Опубл. 15.06.79. Бюл. № 22.
7. Глуховский В. Д., Рябов Г. Г. Применение автоклавных шлакощелоч-ных материалов в строительном производстве. - М.: МПСМ, 1979. - С. 28.
8. А.с. 713844 СССР, С 04 В 19/04. Кислотоупорная композиция / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 05.02.80. Бюл. № 5.
9. А.с. 717000 СССР, С 04 В 7/14. Сырьевая смесь для изготовления автоклавных изделий / Г. Г. Рябов и др (СССР). Опубл. 25.02.80. Бюл. № 7.
10. А.с. 858296 СССР, С 04 В 7/14. Вяжущее / Г. Г. Рябов и др (СССР). Опубл. 21.04.81.
11. Рябов Г. Г., Уруев В. М. Физико-механические свойства бетона на основе доменных шлаков // Автомобильные дороги. -1981.-№7.-С. 12-14.
12. Ас. 916483 СССР, С 04 В 23/00. Бетонная смесь / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 30.03.82. Бюл. № 12.
13. Ас. 966073 СССР, С 04 В 23/00. Бетонная смесь / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 15.10.82. Бюл. № 38.
14. А.с. 1152947 СССР, С 04 В 28/08. Способ приготовления бетонной смеси / Г. Г. Рябов и др (СССР). Опубл. 30.04.85. Бюл. № 16.
15. А.с. 1276651 СССР, 4 С 04 В 33/00. Керамическая масса / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 15.12.86. Бюл. № 46.
16. Ас. 1301810 СССР, 4 С 04 В 28/14. Композиция для изготовления теплоизоляционного материала/Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 07.04.87. Бюл. № 13.
17. Ас. 1466184 СССР, 4 С 04 В 7/14. Вяжущее / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 27.02.87.
18. Ас. 1433929 СССР, 4 С 04 В 20/00. Способ получения сырьевой смеси для теплоизоляционного гранулированного материала / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 30.10.88. Бюл. № 40.
19. А.с. 1527202 СССР, 4 С 03 С 25/02. Состав покрытия стекловолокна для армирования изделий на цементном или гипсопуццелановом вяжущем / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 07.12.89. Бюл. № 45.
20. А.с. 1535858 СССР, 5 С 04 В 11/00, 28/14. Гипсобетонная смесь / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 15.01.90. Бюл. № 2.
21. Рябов Г. Г., Захаренко А. Е., Хвостенков С. И., Штукатуров Ю. Ф. Стеновые строительные материалы на основе отходов промышленных производств // Автоклавные силикатные материалы и местные вяжущие. Вып. 5.-М., 1990.-С. 8-10.
22. А.с. 1731751 СССР, С 04 В 11/00. Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 07.05.92. Бюл. № 17.
23. А.с. 1779676 СССР, С 04 В 28/26. Состав для изготовления защитного покрытия / Г. Г. Рябов и др. (СССР). Опубл. 07.12.92. Бюл. № 45.
24. Качурин Н. М, Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Комплексная переработка ма-лоиспользуемых и токсичных отходов для получения сырья строительных материалов // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизнедеятельности. -Тула: ТулГУ, 1996. - С. 171 - 173.
25. Качурин Н. М, Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Рациональные пути утилизации в промышленности строительных материалов отходов производств // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизнедеятельности. - Тула: ТулГУ, 1996.-С. 160-163.
26. Качурин Н. М, Рябов Г. Г. Пути повышения надежности охраны окружающей среды при утилизации отходов в промышленности строительных материалов // Наука и экологическое образование. Практика и перспективы: Сборник статей первой Международной конференции. - Тула: ТулГУ, 1997. -С. 255-261.
27. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Пути утилизации местных железосодержащих отходов доменного производства // Наука и экологическое образование. Практика и перспективы: Сборник статей первой Международной конференции. - Тула: ТулГУ, 1997. - С. 273 - 270.
28. Патент РФ 2099302 6 С 04 В 26/02, 28/00. Состав строительного раствора / Н. М. Качурин, Г. Г. Рябов и др. Опубл. 20.12.97. Бюл. № 35.
29. Патент РФ 2099307 6 С 04 В 33/00. Керамическая масса для облицовочных изделий / Н. М. Качурин, Г. Г. Рябов и др. Опубл. 20.12.97. Бюл. № 35.
30. Рябов Г. Г., Качурин Н. М., Рябов Р. Г. Пути использования шлаковых отходов и обработки хрусталя в промышленности строительных материалов // Природные ресурсы стран СНГ. Пятый Международный горногеологический форум.-СПб.: 1997.-С. 127-128.
31. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Ресурсосбережение в промышленности строительных материалов // Поиск, оценка и рациональное использование природных ресурсов: Вторая Международная конференция по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности. - Тула: ТулГУ, 1998.-С. 98-102.
32. Патент РФ 2103235 6 С 04 В 28/08,28/10, 40/02. Способ изготовления изделий / Н. М. Качурин, Г. Г. Рябов и др. Опубл. 27.01.98. Бюл. № 3.
33. Патент РФ 2114091 6 С 04 В 40/00,20/02. Способ изготовления бетонных изделий / Н. М. Качурин, Г. Г. Рябов и др. Опубл. 27.06.98. Бюл. № 18.
34. Патент РФ 2118624 6 С 04 В 28/04, 28/08. Формовочная вяжущая смесь / Качурин Н. М, Рябов Г. Г. и др. Опубл. 10.09.98. Бюл. № 25.
35. Качурин Н. М, Рябов Г. Г., Сычев А. И. Расчет валовых выбросов газообразных загрязнителей при ократировании бетона // Техника машиностроения.- 1999. - № 4. -С. 103- 104.
36. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Сычев А. И. Экологически рациональная технология производства бетонных изделий из отходов горнометаллургических и химических предприятий // Техника машиностроения. -
1999.-№4.- С. 100-102.
37. Патент РФ 2132811 6 В 65 Б 88/64. Бункер для сыпучих материалов / Г. Г. Рябов и др. Опубл. 10.07.99. Бюл. № 19.
38. Горбачева М. И., Рябов Г. Г. Вспученный вермикулитовый песок-нетрадиционная добавка для фасадной керамики // Стекло и керамика. - 2000. -№7-С. 29-30.
39. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Кузьмин С. Д. Экологические аспекты технологии производства бетонных изделий из отходов горно-металлургических и химических предприятий // Научные чтения. «Белые ночи 2000»: Международный экологический симпозиум. - Санкт-Петербург, 2000. - С. 463 - 466.
40. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Кузьмин С. Д. Газообмен строительных материалов из отходов производства с воздухом // Высокие технологии в экологии: Третья международная научно-практическая конференция. - Воронеж,
2000.-С. 131-135.
41. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Кузьмин С. Д. Загрязнение воздуха при производстве и эксплуатации строительных материалов// Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: Международный экологический конгресс. -Санкт-Петербург, 2000. - С. 460 - 463.
42. Рябов Г. Г. К вопросу оптимизации процесса получения строительных материалов из отходов производства // Известия ТулГУ. Экономические и социально-экологические проблемы природопользования. Вып. 1. -Москва-Тула: ТулГУ, 2000. - С. 287 - 290.
43. Рябов Г. Г. Пути рационального использования отходов, образующихся при производстве аммиака // Известия ТулГУ. Экономические и социально-экологические проблемы природопользования. Вып. 1. — Москва-Тула: ТулГУ, 2000. - С. 290 - 291.
44. Рябов Г. Г. Расчет валовых выбросов газов ократирования бетона в тропосферу // Известия ТулГУ. Экономические и социально-экологические проблемы природопользования. Вып. 1. - Москва-Тула: ТулГУ, 2000. - С. 291 - 294.
45. Соколов Э. М., Качурин Н. М., Рябов Г. Г. Геоэкологические принципы использования вторичных ресурсов. - Москва - Тула: Изд-во «Гриф и К0», 2000. - 360 с.
46. Рябов Г. Г. К вопросу экологической безопасности помещений по газообменному фактору // Известия ТулГУ. Рациональное природопользование. -Москва-Тула: ТулГУ, 2001. С. 180- 183.
47. Рябов Г. Г. Расчет воздухообмена по фактору поглощения кислорода в строительных материалах // Известия ТулГУ. Технология, механика и долговечность строительных материалов, конструкций и сооружений. Вып. 3. — Тула: ТулГУ, 2002. - С. 163-166.
48. Рябов Г. Г. Строительные материалы на основе отходов Тульской области // Известия ТулГУ. Технология, механика и долговечность строительных материалов, конструкций и сооружений. Вып. 3. -Тула: ТулГУ, 2002. - С.159 -163.
49. Рябов Г. Г. Детерминированная математическая модель стационарного образования отходов // Известия ТулГУ. Строительные материалы, конструкции и сооружения. Вып. 5. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 57 - 63.
50. Рябов Г. Г. Динамика распределения физико-химических свойств отходов на полигонах и в отвалах // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизнидеятельности. Вып. 6. - Тула: «Гриф и К°»: ТулГУ, 2003. - С. 267 - 271.
51. Рябов Г. Г. Математическое описание диффузии примесей в атмосфере воздуха, контактирующего с поверхностью строительных конструкций // Известия ТулГУ. Строительство и архитектура. Вып. 5. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 168 -172.
52. Рябов Г. Г. Радиологическая характеристика отходов, используемых в строительных материалах // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизни-деятельности. Вып. 6. - Тула: «Гриф и К'»: ТулГУ, 2003. - С. 271 - 277.
53. Рябов Г. Г. Системный анализ и математическое моделирование экологически безопасного производства строительных материалов из промышленных отходов // Известия ТулГУ. Строительные материалы, конструкции и сооружения. Вып. 5. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 63 - 66.
54. Рябов Г. Г. Физико-химические процессы взаимодействия газов с твердой фазой строительных материалов при их фильтрационном и диффузионном переносе // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: 1-я Международная конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. Том 2. - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 243 - 246.
Подписано в печать .. Формат бумаги 60*84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,3.
Уч. изл.л.2,0.
Тираж 100 экз. Заказ /¿3
Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.
Отпечатано в Издательстве Тульского государственного университета. 300600, г. Тула,
ул Болдина, 151.
Р-5 58 4
Содержание диссертации, доктора технических наук, Рябов, Геннадий Гаврилович
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Экологическая характеристика России и систем обращения с отходами.
1.2. Система обращения с отходами.
1.3. Методы теоретического анализа эффективности обращения с отходами.
1.4. Системные принципы в практике природопользования.
1.5. Системные свойства минерально-сырьевых ресурсов.
1.6. Информационные аспекты территориальной системы использования минерально-сырьевых ресурсов.
1.7. Экологически рациональная стратегия природопользования.
1.8. Управление запасами и качеством минеральных ресурсов.
1.9. Нормативно-правовая база, регламентирующая использование отходов производства в качестве строительных материалов или их сырья.
1.10.Физико-химические процессы взаимодействия газов с твердой фазой при их фильтрационном и диффузионном переносе.
Выводы.
Цель работы, идея и задачи исследований.
2. БАЗА ДАННЫХ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ О СОСТОЯНИИИ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВЫХ РЕСУРСОВ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
2.1. Природно-географическая характеристика Тульской области.
2.2. Инженерно-геологические условия Тульской области.
2.3. Техногенные объекты и комплексы Тульской области.
2.4. Горнодобывающий комплекс Тульской области.
2.5. Вещественный состав отходов производства, используемых для производства строительных материалов.
2.6. Радиологическая характеристика отходов, используемых в строительных материалах.
2.7. Оценка структуры и термодинамический анализ вещества строительных материалов из отходов производства.
2.8. Динамика распределения физико-химических свойств отходов на полигонах и в отвалах.
Выводы.
3. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
АНАЛИЗА ИНФОРМАЦИИ.
3.1. Концептуальные положения эколого-математического анализа информации.
3.2. Математическая модель образования газообразных, жидких и твердых отходов.
3.3. Модель оптимизации технологических процессов.
3.4. Динамика энергоемкости технологических операций и идентификация целевой функции.
3.5. Методические положения средств математического анализа геоэкологической информации.
Выводы.
4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ.
4.1. Методы оценки загрязнения атмосферы и их связь с действующей нормативной базой.
4.2. Методы прогнозной оценки загрязнения атмосферного воздуха.
4.3. Информационно-технологические принципы построения системы атмосферного мониторинга.
4.4. Основное уравнение диффузии примесей в атмосфере.
4.5. Исходные данные для решения задачи диффузии примесей в атмосфере.
4.6. Аналитические решения уравнения диффузии для точечного источника.
4.7. Основные закономерности распространения примесей в атмосфере.
Выводы.
5. ГАЗООБМЕН МЕЖДУ СТРОИТЕЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ И
ОКРУЖАЮЩЕЙ ИХ ГАЗОВОЙ СРЕДОЙ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ ПОМЕЩЕНИЙ ПО АЭРОЛОГИЧЕСКОМУ ФАКТОРУ.
5.1. Физическая модель и математическое описание взаимодействия кислорода с веществом строительных материалов.
5.2. Поглощение кислорода поверхностью стен, покрытых пористым сорбирующим материалом.
5.3. Выделение газообразных продуктов окисления вещества строительных материалов.
5.4. Математическое моделирование поглощения кислорода слоем отделочного материала.
5.5. Взаимодействие углекислого газа и фторида кремния с бетоном при ократировании.
5.6. Выбросы газов ократирования бетона в атмосферу.
5.7. Организация региональной автоматизированной базы данных загрязнения атмосферы.
5.8. Методика расчета воздухообмена по фактору поглощения кислорода.
5.9. Методика расчета воздухообмена по фактору выделения газообразных продуктов реакций в веществе строительных материалов и изделий.
Выводы.
6. ЭКОЛОГИЧЕСКИ РАЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ.
6.1. Сырьевая смесь для изготовления автоклавных изделий.
6.2. Вяжущее для изготовления бесцементных бетонных смесей.
6.3. Способ получения сырьевой смеси для теплоизоляционного гранулированного материала.
6.4. Кислотоупорная композиция.
6.5. Способ получения бетонной смеси для улучшения технологии бетонных работ.
6.6. Бетонная смесь для повышения прочности и морозостойкости бетона.
6.7. Состав покрытия стекловолокна для армирования изделий на цементном или гипсопуццолановом вяжущем.
6.8. Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов.
6.9. Состав для изготовления защитного покрытия. б.Ю.Способ изготовления изделий.
6.11 .Формовочная вяжущая смесь.
6.12.Состав строительного раствора.
Выводы.
7. ОПТИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЙ В ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ.
7.1. Эколого-экономическая модель предприятия.
7.2. Определение оптимальных капиталовложений в геоэкологические мероприятия.
7.3. Определение предельно допустимых выбросов.
7.4. Задача экономического компромисса для системы "промышленные предприятия - окружающая среда".
Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование эколого-технологических принципов использования отходов горного производства в стройиндустрии горно-промышленного региона"
Актуальность работы
Современные масштабы воздействия на атмосферу и гидросферу, а также техногенная активизация геохимического переноса сопоставимы с геологическими процессами. Очевидно, что развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой, а следовательно, и воздействия на природу, без использования природных ресурсов. Попытки максимального использования природных ресурсов, не подкрепленные достаточным знанием возможностей природы - способности к воспроизводству ресурсов и саморегулированию - ведут к серьезным экологическим последствиям, так как из всего добываемого в мире минерального сырья в качестве общественного продукта используются только 2 %, остальные 98 % в измененном состоянии выбрасываются в виде отходов и не применяются в деле.
Вследствие того, что ежегодная мировая добыча минерального сырья составляет около 100 млрд т, только из-за развития отвалов из хозяйственного оборота изымается до 10 млн га земли.
В отвалохранилища на протяжении многих лет направляются вскрышные известняки, огнеупорные глины, каолинистое сырье, песчаники, кварциты, фтористые и нефелиновые отходы обогащения, солевые шламы. Накоплено более сотни миллиардов различных горных пород, которые по своему качеству часто превосходят то нерудное сырье, которое добывают предприятия промышленности строительных материалов.
Значительный источник вторичных ресурсов — золы и шлаки энергетического комплекса, в отвалах которого находится более 1,2 млрд т этого техногенного сырья, являющегося по своим свойствам незаменимым компонентом формовочных смесей для получения строительных материалов.
До настоящего времени в хозяйственный оборот вовлекается только 10 % зол и шлаков, менее 4 % фосфогипса и отходов углеобогащения, 20 % шлаков цветной металлургии, а отходы горнопромышленного комплекса остаются малоиспользуемыми.
В России ежегодно образуются около 7 млрд т отходов, из которых используются только 1,5-2 млрд т и под полигоны отчуждается около 10 тыс. га пахотной земли в дополнение к имеющимся. На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд т только твердых отходов. Среди твердых отходов значительную часть составляют отходы горной промышленности, золы и шлаки ТЭС, шлаки черной и цветной металлургии. По ориентировочным подсчетам, ежегодно в стране образуется более 3 млрд т только горных отходов.
Согласно данным органов Государственного контроля и надзора за природными ресурсами, доля используемых отходов по стране составляет 5 -8 % , например, в Тульской области в 1995 г. было утилизировано 800 тыс. т токсичных и малотоксичных отходов, а в период с 1996 по 2002 гг. этот показатель увеличился на 11,8 %.
Однако этот показатель по сравнению с ситуацией, имевшей место в недавнем прошлом в промышленности бывшего СССР (до 29 %), остается крайне низким по сравнению с мировой практикой. В Западной Европе (Франция, Германия, Италия, Англия) этот показатель составляет до 58 %, в Северной Америке (США, Канада) до 63 %, в Японии до 87 %, Китае до 37 %.
Комплексное использование сырья и промышленных отходов металлургических, энергетических, горнодобывающих и химических предприятий является острейшей проблемой не только России, но и любого экономически развитого государства, и, как показала практика, отходы именно этих отраслей промышленности, во-первых, производятся в наибольших количествах, и, во-вторых, представляют серьезную экологическую опасность.
Особую остроту эта проблема приобретает в условиях наблюдающегося оживления промышленности в России при практически полном физическом и моральном износе оборудования.
В этих условиях особую актуальность приобретает проблема экологически рационального использования отходов производства как вторичного сырья и разработки научных принципов в создании новых технологических регламентов производства товарной продукции из отходов, и, прежде всего, из твердых отходов.
Очевидно, что производство строительных материалов из твердых отходов предприятий горно-металлургического комплекса, в таком индустриально развитом регионе как Тульская область, является одним из перспективных направлений в их использований.
На предприятиях стройиндустрии ежегодно производят различные строительные материалы, однако, технологические процессы, а главное, процессы эксплуатации данных строительных материалов не оцениваются по экологическим критериям. Это объясняется весьма упрощенными представлениями о физической сущности процессов получения и эксплуатации материалов и изделий из вторичных ресурсов, отсутствием четкой нормативной регламентации их физико-химических свойств и недальновидной технологической политикой в экономике в целом.
Поэтому разработка новых теоретических положений экологически рационального использования отходов горного производства в качестве сырья для изготовления строительных материалов и изделий является актуальной.
Диссертационная работа выполнялась в рамках тематических планов Федеральной целевой программы «Интеграция», межрегиональных научно-технических программ «Прогноз» и «Экологически чистое горное производство».
Целью работы является установление новых и уточнение существующих закономерностей комплексного использования отходов горнометаллургических предприятий для разработки экологически рациональных технологических регламентов производства строительных материалов, что позволяет решить проблему научного обоснования технологических принципов по снижению техногенной нагрузки на окружающую среду и обеспечению рационального применения вторичных ресурсов на территориях горнопромышленного региона.
Идея работы заключается в том, что технологические и технические решения, обеспечивающие экологическую безопасность применения строительных материалов из отходов горной промышленности и создание новых экологически рациональных способов их производства, основываются на физико-химических закономерностях взаимодействия компонентов, влияющих на интенсивность выбросов газов в воздушную среду из строительных материалов, имеющих пористую структуру, а также технологических регламентах, оптимальных по энергоемкости.
Основные научные положения, защищаемые автором:
- распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов техногенных месторождений изменяется за время их хранения до некоторого фиксированного значения, а далее материал может терять свои потребительские свойства, что формально выражается значением парциальной плотности полезного компонента, стремящейся к нулевому значению;
- управляемый синтез, протекающий в смеси из двух или нескольких легко смешивающихся между собой отходов горного производства и смежных отраслей промышленности, в результате химических процессов может образовывать нетоксичные конечные продукты, являющиеся ценными добавками или сырьем для производства строительных материалов;
- экологическая оптимизация процесса получения строительных материалов из отходов горного производства может быть формально сведена к задаче линейного математического программирования, в которой условие неубывания целевой функции, характеризующей энергоемкость технологий переработки отходов, свидетельствует о том, что ее минимум может быть обеспечен при минимуме всех функций, входящих в ее состав;
- нестационарные одномерные поля концентрации кислорода, проникающего в пористую структуру строительного материала, и концентрации газов, образующихся в данной пористой среде, корректно описываются уравнениями параболического типа в частных производных;
- диффузионные нестационарные одномерные поля концентрации газов, используемых при ократировании, в слое бетона представляют собой монотонно убывающие функции, которые стремятся к некоторому асимптотическому значению;
- физически обоснованным и практически целесообразным для расчета валовых выбросов газов ократирования в атмосферу является использование методов интегральной газовой динамики.
Новизна научных положений:
- обосновано использование одномерного уравнения гиперболического типа в частных производных для описания динамики распределения средних значений физико-химических и технологических свойств отходов в техногенных месторождениях;
- доказано, что при целенаправленном синтезе в смеси отходов протекают химические реакции, не только способствующие образованию новых ценных сырьевых продуктов, но и производящие работу диспергирования твердой фазы;
- установлены закономерности диффузионного переноса кислорода и газообразных продуктов химических реакций в пористой структуре вещества строительных материалов, отличающиеся тем, что профили концентраций газовых компонентов описываются с учетом кинетики сорбционного взаимодействия с твердой фазой на макрокинетическом уровне и интенсивности химических реакций;
- термодинамическими расчетами установлены возможные схемы химических реакций в строительных материалах из отходов горного производства и определена высокая вероятность аналогичных процессов в природных строительных материалах;
- обосновано, что эмерджентный эколого-технологический показатель оптимальности представляет собой целевую функцию, характеризующую энергоемкость технологий переработки отходов горного производства и смежных отраслей промышленности на территории горно-промышленного региона;
- получены расчетные зависимости определения воздухообмена в помещениях, отделанных материалом с пористой структурой, учитывающие кинетику газообмена в замкнутом объеме;
- получены зависимости выделения газов ократирования бетонов в атмосферу.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
- обоснованным использованием классических методов физической химии, математической физики, математической статистики и современных достижений вычислительной техники;
- достаточным объемом лабораторных и вычислительных экспериментов, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей и обоснованности выводов и рекомендаций;
- результатами опытно-промышленной апробации разработанных методик и положительными решениями Государственной патентной экспертизы по заявленным техническим решениям.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработаны новые принципы производства строительных материалов (новизна подтверждена положительными результатами Государственной патентной экспертизы), позволяющие рационально использовать природные ресурсы за счет вовлечения в технологические циклы отходов горно-металлургических и химико-технологических предприятий, а также тепловых электростанций.
Разработаны комплекты: математических моделей для прогнозирования процессов газообмена между воздушной средой и веществом строительных материалов помещений, позволяющие решать задачи воздухообмена; математических моделей для прогноза валовых выбросов газов ократирования бетонов в атмосферу. Комплекты существенно облегчают решение задач инвентаризации источников загрязнения воздушного бассейна, что повышает эффективность САПР технологических процессов и экологической экспертизы на всех этапах производства и эксплуатации строительных материалов.
Реализация работы
Основные научные и практические результаты диссертационной работы внедрены на предприятиях стройиндустрии г. Тулы и Тульской области и использованы природоохранительными службами администрации Тульской области на основе технических условий (ТУ 113-03-26-19-89 «Камни стеновые», ТУ 38.303-25-14-89 «Блоки каменные», ТУ 113-03-26-20-90 «Черепица цементно-песчаная», ТУ 65.05-51-89 «Блоки из бетона на шлакощелочном вяжущем для стен подвала» и др.), технологических регламентов (Технологический регламент на производство камней бетонных стеновых СКЦ-1М 1991 г., Технологический регламент на производство ЧЦМ-1 1991 г. и др.), рекомендаций (Рекомендации по оптимальным составам стеновых полнотелых блоков марок 35-50 1990 г., Рекомендации норм расхода компонентов сырьевой смеси камней бетонных стеновых 1991 г. и др.) на производство строительных материалов.
Теоретические результаты и технические решения включены в учебные курсы по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов для студентов, обучающихся по специальностям 320700 -Охрана окружающей среды и рациональное природопользование и 200600 -Производство строительных материалов, изделий и конструкций, а также использованы при выполнении договорных и госбюджетных НИР в Тульском государственном университете.
Апробация работы
Научные положения и практические результаты диссертационной работы в целом и отдельные ее разделы докладывались и обсуждались на научных семинарах и конференциях кафедр аэрологии, охраны труда и окружающей среды и строительных материалов ТулГУ (г. Тула, 1985 - 2003 гг.); ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ (1985- 2003 гг.); 1-й Международной конференции «Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства» (г. Тула, 1996 г.), 2-й Международной конференции по проблемам экологического образования (г. Тула 1996 г.), 1-й Международной конференции по проблемам экологической и технологической безопасности «Белые ночи» (г. Санкт-Петербург, 1997 г.), 2-м Международном симпозиуме «Remediation of Hazard Wastes» (Чехия, г. Прага, 1997 г.), на совещании представителей общественной организации «А1Ьапу-Тула Alliance» от Государственного университета штата Нью-Йорк (США), ТулГУ и администрации Тульской области (г. Тула, 1997 г.).
Керамические изделия из отходов горно-металлургической промышленности экспонировались на Международной Лейпцигской ярмарке (Германия, 1997 г.); Международной выставке в Дюссельдорфе (Германия, 1998 г.), Международной выставке в Берлине (Германия, 1999 г.).
В 2000 г. отдельные разделы работы докладывались на Международном экологическом конгрессе «Новое в экологии, безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 2000 г.; Международном экологическом симпозиуме «Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия», «Белые ночи - 2000», Санкт-Петербург, 2000 г.; 3-й Международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии», Воронеж, 2000 г.; Международной конференции «Освоение недр и экологические проблемы - взгляд в 21-й век», Москва, 2000 г.
В 2001 - 2003 гг. доклады представлялись на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии», Тула, 2001 г.; IV Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии», Тула, 2003 г.; 1-й Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики», Тула, 2003 г.
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликованы одна монография, 30 статей, получено 17 авторских свидетельств и 6 патентов.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, изложенных на 288 страницах машинописного текста, содержит 44 иллюстрации, 27 таблиц и список литературы из 300 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Рябов, Геннадий Гаврилович
Выводы
1. Разработана эколого-экономическая структура промышленного предприятия стройиндустрии, которая показывает, что количество образования вторичных отходов есть функция затрат на обезвреживание загрязнителей. Функция монотонно возрастающая нелинейная, так как чем выше степень очистки, тем выше затраты на обезвреживание загрязнителей.
2. Использование промышленных отходов в малоотходных технологиях производства строительных материалов составило снижение капитальных вложений в геоэкологические мероприятия до 0,6 - 0,8 .
3. Определены условия экономического компромисса для системы "промышленное предприятие - окружающая среда". Установлено, что данные условия подчиняются множеству Парето.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности комплексного использования отходов горной промышленности в стройинду-стрии, разработаны научно-теоретические положения, которые позволили обосновать экологические рациональные технологические регламенты производства строительных материалов из горно-промышленных отходов, снизить техногенную нагрузку на окружающую среду, разработать методику расчета газообмена и критериальной оценки экологичности строительных изделий по аэрологическому фактору, что имеет важное значение для горной промышленности и экономики России.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Региональную систему природопользования, если рассматривать ее как единую развивающуюся путем самоорганизации открытую систему, целесообразно представить в виде модели. При этом модель предлагает феноменологическое, макроскопическое описание явлений воздействия на среду обитания человека, где суммарный эффект всех факторов нашел свое выражение в кооперативном нелинейном механизме развития.
2. Техногенная деятельность, связанная с использованием минеральных ресурсов, изменяет состояние геоэкологической системы, что, в свою очередь, нарушает рекреационные способности природы, приводит к возникновению нарушений требуемого баланса обменных процессов, определяющих состояние экологического равновесия, поэтому экологически рациональные технологии производства строительных материалов из промышленных отходов требуется совершенствовать и развивать.
3. Установлено, что одним из наиболее приоритетных направлений использования производственных отходов в горно-промышленных регионах являются разработка научно обоснованных технологических регламентов по переработке отходов горной промышленности в различные строительные материалы.
4. Разработаны классификационные признаки общей классификации отходов горного производства и смежных отраслей промышленности и эко-лого-технологические признаки для использования их в стройиндустрии. Определено, что удельная активность отходов ТЭС, горно-металлургических и химико-технологических предприятий Тульской области, которые могут использоваться для производства строительных материалов, является случайной величиной, для которой приемлема гипотеза о нормальном законе распределения, а зафиксированные значения изменялись от 101 до 713 Бк/кг, при этом оценка математического ожидания составила 305,1 Бк/кг.
5. Выявлены характерные особенности динамики образования отходов горно-металлургических, химико-технологических, теплоэнергетических предприятий и установлено, что распределение средних значений физико-химических и технологических свойств отходов при их складировании на поверхности земли изменяется за время хранения до некоторого фиксированного значения, равного р1с ехр(- Лт), а далее материал может терять свои потребительские свойства, что формально выражается значением плотности, стремящейся к нулевому значению.
6. Установлено, что одно из наиболее существенных отличий горнопромышленных отходов от традиционного сырья для производства строительных материалов является высокая степень изменчивости их химического и минерального состава, физико-химических и технологических свойств; вторым отличием является присутствие в составе промышленных отходов минералов и элементов примесей, не характерных для традиционного минерального сырья.
7. Выявлено, что эколого-математический анализ информации о вторичных ресурсах основывается на базовых принципах математического моделирования физических процессов, а выработка управляющих воздействий при реализации различных технологий переработки отходов или принятие решений о строительстве тех или иных технологических узлов должны осуществляться с учетом реальных связей между всеми контролируемыми факторами.
8. Оптимизация процесса переработки отходов и получения из них строительных материалов может быть формально сведена к задаче математического программирования. Условие неубывания целевой функции, характеризующей энергоемкость технологий переработки отходов, свидетельствует о том, что ее минимум может быть обеспечен только при минимуме всех функций /у(х(У)), входящих в ее состав. С практической точки зрения целесообразно таким образом преобразовать эти компоненты, чтобы было возможно свести задачу оптимизации к задаче линейного программирования.
9. Доказано, что кинетические закономерности образования отходов описываются дифференциальными уравнениями первого порядка, в которых в общем случае переменными являются значения энергоемкости технологических операций и время, а параметры этих математических моделей можно оценить нелинейным методом наименьших квадратов.
10. Результаты теоретического анализа и данные вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что детерминированная математическая модель стационарного процесса образования и локализации газообразных, жидких и твердых отходов, ограниченного конкуренцией за материальный ресурс, имеет достаточно высокий уровень адекватности (корреляционное отношение для пылегазовых выбросов на территории Тульской области более 0,9).
11. Выполнен анализ атмосферного мониторинга и методов оценки загрязнения атмосферного воздуха. Установлены аналитические физико-математические показатели расчета применительно к нормативной базе и определены информационно-технологические принципы его построения.
12. Взаимодействие газов с веществом бетона в процессе ократирова-ния происходит за счет проникновения газов в пористую структуру бетона и диффузионного переноса газовых молекул в микропорах и по внутренним поверхностям твердого скелета.
7 Л О
13. Для значений коэффициента эффективной диффузии 10" - 10 м /с и отношения начальной скорости сорбции газов веществом бетона к констанл 2 те Генри 10 - 5.10* 1/с нестационарные одномерные поля концентраций и диффузионные потоки газов, используемых при ократировании, представляют собой монотонно убывающие функции, которые стремятся к некоторому асимптотическому значению.
14. Обоснованным и целесообразным является использование методов интегральной газовой динамики для расчета валовых выбросов газов ократирования в атмосферу. Адекватность полученных результатов подтверждается положительными результатами внедрения и промышленной апробации на предприятиях стройиндустрии горно-промышленного комплекса Тульской области.
15. Нестационарные одномерные поля концентрации кислорода, проникающего в пористую структуру строительного материала, и концентраций газов, образующихся в данной пористой среде, описываются уравнениями в частных производных параболического типа со стоком, пропорциональным концентрации кислорода в твердой фазе.
16. В помещениях, отделанных материалами из отходов горной промышленности, имеющими пористую структуру, для расчета воздухообмена по факторам поглощения кислорода и выделения газообразных продуктов химических реакций^ физически обоснованным и практически целесообразным является использование методов интегральной газовой динамики. При этом прогнозные значения кратности воздухообмена изменяются от 1,48 до 5,14.
17. Разработаны технологические принципы использования горнопромышленных отходов в малоотходных технологиях производства строительных материалов с применением целенаправленного синтеза из двух или нескольких легко смешивающихся отходов в результате самопроизвольного химического процесса, протекающего между компонентами отходов, в результате чего можно образовать нетоксичный конечный продукт, играющий роль ценной добавки или сырья для производства строительных материалов.
18. Разработаны ресурсосберегающие, малоотходные технологические регламенты получения строительных материалов на основе отходов горной промышленности Тульской области и проведены промышленные внедрения разработанных строительных материалов на заводах города Тулы и Тульской области, показана их эколого-экономическая эффективность.
Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Рябов, Геннадий Гаврилович, Тула
1. Абалкина И. Л., Соколов В. И. Утилизация отходов в США: поиски резервов // США: экономика, политика, идеология. - 1988. - № 7. - С. 78 - 86.
2. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.: Агро-промиздат, 1987. - 142 с.
3. Алексеенко В. А. Геохимия ландшафта и окружающая среда. М. -Недра. - 1990.- 134 с.
4. Алексеенко И. Р. и др. Экстремальные факторы и биобъекты. Киев, 1989.- 189 с.
5. Аникеев В. А., Копп И. 3., Скалкин Ф. В. Технологические аспекты охраны окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 254с.
6. Анохин Ю. А., Остромогильский А. X. Математическое моделирование и мониторинг окружающей среды. Обнинск: ВНИИГМИ - МЦД, 1978.-50 с.
7. Арманд Д. Л. Наука о ландшафте (основы теории и логико-математические методы). М.: Мысль, 1975. - 325 с.
8. Артемов В. М., Парцеф Д. П. Подходы к оценке состояния загрязнения атмосферного воздуха городов // Тр. Центр, высот, гидрометеорол. обсерватории. 1979. - № 13. - С. 82 - 87.
9. Ахременко С. А. Управление радиационным качеством строительной продукции: Учебное пособие. М.: изд-во АСВ, 2000. - 236 стр.
10. Бабачев Г. Н. Золы и шлаки в производстве строительных материалов: Пер. с болг. Л. Шариновой. Киев: Буд1вельник, 1987. - 136 с.
11. Бабкина Л. Н. Система критериев оценки качества функционирования органов управления природоохранной деятельностью в регионе. СПб.: Изд. СПбУЭФ, 1994. - 124 с.
12. Бабушкин В. И., Матвеев Г. М. Термодинамика силикатов. Гос-стрйиздат, М., 1972. 210 с.
13. Боженов П. И. Комплексное использование минерального сырья и экология. М., 1994. - с. 265.
14. БазараМ., Шетти К. Нелинейное программирование. Теория и алгоритмы. М. - Мир. - 1982. - 584 с.
15. Балацкий О. Ф., Ермоленко Б. В. и др. Безотходное производство: экономика, технология, управление. // Итоги науки и техники. Серия Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов. М.:ВИНИТИ, 1987. -т.17. -с.183.
16. Безопасное обращение с отходами: Сборник нормативоно-методических документов / Под ред. И. А. Копайсова. СПб.: РЭЦ «Петро-химтехнология», «Интеграл», «Тема», 1999.-448 с.
17. Безотходное производство в гидролизной промышленности. М.: Лесная пром-ть, 1982.-с.182.
18. Безуглая Э. Ю. и др. Чем Дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздат, 1991 -251 с.
19. Белов Л. А. Комплекс технических и программных средств экологического мониторинга энергетических объектов. // Конверсия. 1996. - № 8. -с 36- 39.
20. Берлянд М. Е. Состояние и пути совершенствования нормирования, контроля и прогноза загрязнения атмосферы. М.: ОВМ АН СССР, 1983.-50с.
21. Беспамятнов Г. П., Кротов Ю. А. ПДК химических веществ в окружающей среде. М.: Химия. 1985. - 528с.
22. Бобович Б. Б., Девяткин В. В. Переработка отходов производства и потребления: Справочное издание / Под ред. докт. техн. наук, проф. Б. Б. Бобовича. М.: «Интермет Инжиниринг», 2000. - 496с.
23. Богатырев М. Ю. Структурно-инвариантный анализ в системах управления с симметрией // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Тула: ТулГУ, 2003. - 40 с.
24. Богуненко В. Л., Стефаняк В. В. Методы и средства контроля загрязнения атмосферы и перспективы их развития // Пробл. контроля и защиты атмосферы от загрязнения. 1987. - Вып. 13. - С. 57 - 60.
25. Большаков В. Н. Экологическое прогнозирование. М.: Знание, 1983.-64с.
26. Бондаренко Г. П. Использование в строительстве отходов горнообогатительных комбинатов. К., 1968. - 144с.
27. Борисович В. Т., Экзарьян В. Н. Методологические основы эколого-экономической оценки литосферы. / Известия ТулГУ. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. - 1995. - Вып. 1. - С. 45 - 37.
28. Брахнова И. Т. Токсичность порошков металлов и их соединений. -Киев, 1971.-223с.
29. Бретшнайдер Б., Курфюрст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнения. Технология и контроль / Пер. с англ. Н. Г. Вашкевича. JL Химия, 1989.-287 с.
30. Буренков Э. К., Сает Ю. Е. Эколого-геохимические проблемы и методы изучения урбанизированных территорий / Геоэкологические исследования в СССР. М. - ВСЕГИНГЕО. - 1989. - С. 34 - 41.
31. Буткевич Г. Р. Современное состояние горной отрасли промышленности строительных материалов США. «Строительные материалы, оборудование, технологии», 2003, № 4, С. 30 33.
32. Валлен К. X., Бос ч., БьекстремА., и др., Углекислый газ в атмосфере. М.: Мир,1987. - 534с.
33. Введение в нелинейное программирование. М. - Наука. -1985.- 264 с.
34. Вельтищева Н. С. Методы моделирования промышленного загрязнения атмосферы. Обнинск: ВНИИГМИ - МИД, 1975. - 37 с.
35. Вернадский В. И. Избранные сочинения Т. 1. — М.: Академия наук СССР, 1954.-696 с.
36. Виноградов Б. В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. — М.: Наука, 1984.- 198 с.
37. Виноградов В. Н. Комплексное использование сырья цветной металлургии. М.: Недра, 1987. - 79с.
38. Внуков А. К. Защита атмосферы от выбросов энерго-объектов. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 176 с.
39. Волков Э. П., Сапаров М. И., Фетисова Е. И. Источники, состав и контроль выбросов промышленных предприятий. М., МЭИ. - 1988. - 57 с.
40. Володин Н. И., Пашков В. П. Мало и безотходные технологии в промышленности. - Тула, 1997.-е. 140.
41. Воронов В. А. Многоуровневая оптимизация процессов обогащения. -М.: Недра, 1991.- 153 с.
42. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Л.: Химия, 1976. Т. 1 и 2.
43. Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу. //Справочник. Л.: Химия, 1986. - 207с.
44. Временная методика по определению выбросов вредных веществ в атмосферу предприятиями отрасли. Министерство радиопромышленности СССР. М., 1990.- 17 с^
45. Временные методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух предприятиями деревообрабатывающей промышленности, изд. 2-е, перераб. и дополн. Петрозаводск, 1993.-23 с.
46. Временный классификатор токсичных промышленных отходов и методические рекомендации по определению класса токсичности промышленных отходов. М.: МЗ СССР, 1987. - 24 с.
47. Гвишиани Д. Н., Геловани В. А., Дубовский С. В. Системное моделирование глобальных проблем // Сб. ВНИИ систем, исслед. 1985. -№ 3. - С.5 - 15.
48. Герасимов И. П. Научные основы мониторинга окружающей среды // Мониторинг состояния окружающей природной среды. Л., 1977. - С. 41 - 52.
49. ГермейерЮ. Б., Ватель И. А. Игры с иерархическим вектором интересов. // Техническая кибернетика. 1974. - №3. - с. 54 - 70.
50. Гетов Л. В., Сычева А. В. Охрана природы. Учебное пособие для студ. Строит. Спец. Вузов. Минск: Высшая школа, 1986. 240 с.
51. Гигиеническая оценка опасности химических веществ при комбинированном и сочетанном действии на организм факторов производственной среды. // Методические рекомендации. М., 1986. - 15 с.
52. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Т.П. Микотоксины. Женева.: ВОЗ, 1982. - 146 с.
53. Гигиенические проблемы охраны окружающей среды от загрязнения канцерогенами. // Н. Я. Янышева, И. С. Киреева и др. Киев.: Здоровье, 1985.- 103 с.
54. Гигиенические требование к технологическим процессам получения и применения ванадия, его соединений и сплавов. (Методические указания). М.: МЗ СССР, 1986. 25 с.
55. Гиндис Я. П. Технология переработки шлаков. М.: Стройиздат, 1991.-280 с.
56. Годовой отчет о работе Государственного комитета по охране окружающей среды Тульской области за 1995 год, Тула, 1996 г.
57. Годовой отчет о работе Государственного комитета по охране окружающей среды Тульской области за 1996 год, Тула, 1997 г.
58. Голиченков А. К. Организационно-правовые формы санитарно-экологического контроля в СССР. М., 1984. - 101 с.
59. Голуб А. А., Струкова Е. Б. Экономика природопользования. М. -Аспект Пресс. - 1995. - 188 с.
60. Гончарук Е. И., Сидоренко Г. И. Гигиеническое нормирование химических веществ в почве (руководство). М.: Медицина, 1986.
61. Горелик В. А., Кононенко А. Ф. Теоретико-игровые модели принятия решений в эколого-экономическиих системах. М. - Радио и связь. -1982.- 144 с.
62. Горные науки. Освоение и сохранение Земли / Под общ. ред. акад. К. Н. Трубецкого // М. Академия горных наук. - 1997. - 478 с.
63. Горстко А. Б. и др. Модели управления эколого-экономическими системами. М.: Наука, 1984. - 119 с.
64. ГОСТ 25916-83. Ресурсы материальные вторичные. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.
65. ГОСТ Р 52104-2003. Ресурсосбережение. Термины и определения. — М.: Изд-во стандартов, 2003. 11с.: ил.
66. ГОСТ Р 52107-2003. Ресурсосбережение. Классификация и определение показателей. М.: Изд-во стандартов, 2003. - 7 е.: ил.
67. ГОСТ Р 52108-2003. Обращение с отходами. Основные положения. М.: Изд-во стандартов, 2003 - 7 е.: ил. - (Ресурсосбережение).
68. Грачева И. Г. К расчету загрязнения атмосферы от многих источников // Тр. Глав, геофиз. обсерватории. 1969. - Вып. 238. - С. 17-26.
69. Гребенюк Е. А., Ицкович Э. Л. Разработка автоматизированной системы экологической защиты региона от промышленных выбросов.// Приборы и системы управления, 1994. № 9. с 9 - 15.
70. Громов Б. В., Зайцев В. А., Ласкорин Б. Н. и др. Безотходное промышленное производство (Организация безотходных производств) // Охранаприроды и воспроизводства природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, 1982. -т.11 -212с.
71. Гуляев А. И. Временные ряды в динамических базах данных. М.: Радио и связь, 1989. - 128 с.
72. Двоеглазов Ю. В. Аппаратура сбора и обработки информации в системах контроля загрязнения окружающей среды // Приборы и системы автоматического контроля состояния окружающей среды: материалы конф. -Севастополь, 1981. С. 14-16.
73. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тульской области в 1994 году, Тула, 1995г.
74. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тульской области в 1995 году, Тула, 1996г.
75. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тульской области в 1996 году, Тула, 1997г.
76. Долгорев А. В. Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов: Физико-химический анализ: Справ. Пособие. -М.: Стройиздат, 1990. 456 е.: ил.
77. Дополнения к методике проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетный метод). М., 1992. 13 с.
78. Допустимые выбросы радиактивных и химических веществ в атмосферу. М.: Энергоиздат, 1985. — 216 с.
79. Доусон Г.^ Мерсер Б. Обезвреживание токсичных отходов: Сокр. пер. с англ. В. А. Овчаренко. М.: Стройиздат, 1996. - 288 с.
80. Дуганов Г. В., Бирман Е. А. Анализ и оценка информативности системы контроля загрязнения атмосферы // Пробл. контроля и защита атмосферы от загрязнения. 1983. - Вып. 9. - С. 12-15.
81. Дьяконова К. Н., Звонкова Т. В. Основы эколого-географической экспертизы. М. - МГУ. - 1992. - 123 с.
82. Жаворонков Ю. М., Буштуева К. А. К построению комплексного показателя загрязненности атмосферного воздуха // Гигиена и санитария. -1983.-№6.-С. 21-24.
83. Зайцев. А. С. Структура поля концентраций окиси углерода в городе // Тр. Гл. геофиз. обсерватории. 1973. - Вып. 293. - С. 47 - 51.
84. Захаров Е. И., Сафронов В. П., Реутов А. В. Решение экологических вопросов на предприятиях Подмосковного региона по добыче строительных материалов. // Известия ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности» Тула, 1997. - с.367- 361.
85. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справ, изд. В 2-х ч. Ч. 2. М. - Металлургия. - 1988. - 712 с.
86. Звягинцев Г. JI. Промышленная экология и технология утилизации отходов. Харьков: Вища школа, 1986. - 144 с.
87. Зив А. Д., Красов В. И. К выбору математической модели распространения примеси для использования в автоматизированной системе контроля загрязнения воздуха // Тр. Гл. геофиз. обсерватории. 1981. - Вып. 453.-С. 12-20.
88. Израэль Ю. А. Экология и контроль состояния природной среды. -М. Гидрометиоиздат. - 1984. - 453 с.
89. Илькун Г. М. Загрязнители атмосферы и растения. Киев: Наукова думка, 1978.-246 с.
90. Инструкция по нормированию выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты. М.,1989. - 19 с.
91. Инструкция по токсикологической оценке полимерных материалов, применяемых в пищевой промышленности. Исходные и вспомогательные продукты синтеза. Мигрирующие вещества. М.: МЗ СССР. 94 с.
92. Информационные системы для руководителей / Под общ. ред. Пе-регудова Ф. И. // М. Финансы и статистика. - 1989. - 175 с.
93. Калыгин В. Г., Попов Ю. П. Порошковые технологии: экологическая безопасность и ресурсосбережение. М.: МГХМ, 1996. - 211с.
94. Каплунов Ю. В., Сажин П. Д., Синицына О. Ф. Совершенствование сбора, обобщения информации и управления окружающей среды в отрасли. // Уголь. 1994. - № 8. - с 35 - 37.
95. Карпов В. В. Химическая термодинамика в петрологии и геохимии. АН СССР Иркутск. 1972. 320 с.
96. Кафаров В. В. Принципы создания безотходных химических производств. М.: Химия, 1982. - 288с.
97. Качурин Н. М., Горбачева М. И., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г., Егорычев JI. К. Пигменты из отходов. // Известия ТулГУ, серия «Экология и безопасность жизнедеятельности»,-Тула, 1997.- с.169 — 17
98. Качурин Н. М., Лебедев А. М., Свиридова Т. С. Формирование дозы облучения населения, проживающего в зоне радиоактивного загрязнения территории / The 2-nd International Symposium "Mining and Environmental Protection". Belgrade. - 1998. - P. 302 - 308.
99. КачуринН. M., Людкевич С. В. Разработка способа эколого-экономического управления техногенным воздействием на окружающую среду / Наука и экологическое образование. Практика и перспективы. Тула, 1997.-С.429-432.
100. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Егорычев Л. К. Использование отходов химических предприятий для декоративных строительных растворов. Тез. докл. Научно-практической конференции «Белые ночи» //Санкт-Петербург 1997.-с. 139-142.
101. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. и др. Пути утилизации местных железосодержащих отходов доменного производства. Тез. докл. 1-ой Международной конференции по проблемам экологии и безопасности жизнедеятельности^ Тула, 1997. с.273 - 276.
102. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г., Егорычев Л. К. Разработка и внедрение теплоизоляционной керамики из отходов производств. // тез.докл. Научно-практической конференции «Демидовские чтения», 2-ой юбилейный выпуск. Тула, 1996. с. 50 - 51.
103. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г., и др. Керамическая масса для облицовочных изделий. Патент РФ № 2099307. от 20.12.97.
104. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Способ изготовления бетонных изделий. Патент РФ № 2114091. от 19.12.1996.
105. Качурин Н. М., Рябов Г. Г., Рябов Р. Г. Формовочная вяжущая смесь. Патент РФ № 2118624. от 26.09.1996.
106. Коган Б. И. Инженерная экология: Энциклопедический словарь-справочник. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1995. - 102 с.
107. Кожов О. М., Паутов В. Н., и др. Прогнозирование экологических процессов. Новосибирск: Наука, 1986. - 139 с.
108. Комаров И. С. и др. Охрана и рациональное использование геологической среды на территориях горнодобывающих комплексов. М. -МГРИ. - 1990. - 102 с.
109. Красов В. И. , Горина Е. А. Задачи прогнозирования в автоматизированных системах контроля и управления качеством воздушного бассейна // Пробл. контроля и защита атмосферы от загрязнения. 1984. - Вып. 10.-С. 9-13.
110. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружающей среды. Вып. 1. Ртуть. Женева: ВОЗ, 1979. - 149 с.
111. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружающей среды. // Совместное издание ВОЗ и программы ООН по окружающей среде.: -Женева: ВОЗ, 1979.-121 с.
112. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружающей среды. Вып.З. Свинец. Женева: ВОЗ, 1980. - 193 с.
113. Кройчук JI. А. Использование нетрадиционного сырья для производства кирпича и черепицы в Китае. «Строительные материалы, оборудование, технологии», 2003, № 7, С. 8 9.
114. Кузнецов Р. Н. и др. Сборник законодательных, нормативных и методических документов для экспертизы воздухоохранных мероприятий. -JL: Гидрометеоиздат, 1986. 319 с.
115. Ласкорин Б. Н., Барский Л. А., Персиц В. 3. Безотходная технология переработки минерального сырья. Системный анализ. М.: Недра, 1984. - 334 с.
116. Ласкорин Б. Н., Громов Б. В., Цыганков А. П., Сенгин В. Н. Безотходная технология в промышленности. М.: Стройиздат, 1986. - 160 с.
117. Лебедев А. М. Системные принципы оценки экологического состояния загрязненных территорий // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Тула: ТулГУ, 2003. - 47 с.
118. Лебедев В. Н., Бальчугов Б. А. Изготовление бесцементных строительных материалов на основе утилизации промышленных и коммунальных отходов // Российско-германский экологический журнал «Метроном». 1993. -№5-6.-С. 55 -57.
119. Леонов А. А. Теоретическое и экспериментальное обоснование систем контроля промышленных выбросов предприятий Главмикробиопрома // Приборы и методы анализа и контроля в микробиологической промышленности.-М., 1983.-223 с.
120. Летников Ф. Н. Изобарные потенциалы образования минералов и применение их в геологии. Изд-во «Недра», М., 1965. 69 с.
121. ЛивчакИ. Ф., Воронов Ю. В. Охрана окружающей среды. М.: Стройиздат, 1985. - 248 с.
122. Львов Ю. В., Горская Г. А. О выборе критерия размещения станций контроля загрязнения атмосферы // Тр. Глав, геофиз. обсерватории. -1984. Вып. 477. - С. 47 - 52.
123. Мазур И. И., Молдаванов О. И.» Шишов О. Н. Инженерная экология: Учебн. Пособ. Для вузов. М.: Высшая школа, 1996. - Т. 1. - 637 е.; Т.2. - 655 с.
124. Майстренко В. Н., Хамитов Р. 3., Будников Г. К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. -М.: Химия, 1996. 319 с.
125. Маленво Э. Лекции по микроэкономическому анализу. М. - Наука. - 1985. - 392 с.
126. Малышев Ю. Н., Заводчиков Л. В., Бреннер В. А., Качурин Н. М. Технологическая реструктуризация горной промышленности России в современных экологических условиях. Горный вестник. - 1996. - № 3. -С. 8 -11.
127. Малышко Н. И. Государственный контроль за охраной атмосферного воздуха. Киев: Наук, думка, 1982. - 131с.
128. Марчук Г. И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. М.: Наука, 1982. - 319 с.
129. Матвеев В. С., Садаков В. А. Отечественные средства комплексного контроля воздушного бассейна городов и промышленных центров. М.: ЦНИИТЭИ- приборостроения. - 1980. - 49 с.
130. Матросов А. С. Управление отходами. М.: Гардарики, 1999. - 480 с.
131. Мелихова Н.И. Теоретико-экспериментальное обоснование использования промышленных отходов для нужд сельского хозяйства: Атореф. дис. докт. техн. наук / ТулГУ. Тула., 1999. - 31 с.
132. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу предприятиями железнодорожного транспорта (расчетным методом). М. - 1992.
133. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. Госкомгидромет.- Л.: Гидрометеоиздат. 1987. - 94 с.
134. Методические рекомендации по гигиенической оценке стабильности и трансформации химических веществ в водной среде. М.: МЗ СССР, 1980.-31 с.
135. Методические рекомендации по нормированию и контролю выбросов вредных веществ от предприятий строительной индустрии. Ташкент, 1986.-63 с.
136. Методические рекомендации по определению реальной нагрузки на человека химических веществ, поступающих с атмосферным воздухом, водой, и пищевыми продуктами. М.: МЗ СССР, 1986. - 41 с.
137. Методические рекомендации по спектральному определению тяжелых металлов в биологических материалах и объектах окружающей среды.- М.: АМН СССР, 1986. 52 с.
138. Методические рекомендации по спектро-химическому определению тяжелых металлов в объектах окружающей среды, полимерах и биологическом материале. Одесса: МЗ СССР, 1986. - 25 с.
139. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. M.: МЗ СССР, 1987. - 25 с.
140. Методические указания по расчету выбросов загрязняющих веществ (пыли) в атмосферу при складировании и пересыпке сыпучих материалов на предприятиях речного транспорта. М. - 1993. - 28 с.
141. Методические указания по санитарно химическому и токсилоги-ческому контролю синтетических полимерных материалов, применяемых в строительстве. М.: ВАСХНИЛ, 1983. - 35 с.
142. Методические указания по санитарной охране водоемов от загрязнения сточными водами заводов черной металлургии. М.:МЗ СССР, 1977.-24 с.
143. Методические указания по санитарной охране воздуха от загрязнений выбросами предприятий черной металлургии. Киев. 1966. - 16 с.
144. Методическое пособие по расчету выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов. Новороссийск: Союзстромэкология. М. - 1989. - 67 с.
145. Методы анализа объектов окружающей среды. Новосибирск: Наука, 1988.-320 с.
146. Моисеев А. А., Иванов В. И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М., 1974. - 127 с.
147. Моисеев H. Н. Современный рационализм. МГВП КОКС. -1995.-377 с.
148. Моисеев H. Н. Судьба цивилизации. Путь разума. М. - МНЭПУ. - 1998.-234 с.
149. Моисеенкова Т. А. Эколого-экономическая сбалансированность промышленных узлов. Изд-во Саратов, ун-та. - Саратов. - 1989. - 216 с.
150. Муравьева С. И., КознинаН. И., Прохорова Е. К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. М.: Химия, 1988. - 320 с.
151. Нагорный П. А. Комбинированное действие химических веществ и методы его гигиенического изучения. М.: Медицина, 1984. - 345 с.
152. Наркевич И. П., Печковский В. В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. М.: Химия, 1984.-239 с.
153. Наумов Г. Б., Рыженков Б. И., Ходоковский И. Д. Справочник термодинамических велечин. М., 1971. 210 с.
154. Научное обоснование гигиенических мероприятий по оздоровлению объектов окружающей среды. М.: 1983. - 250с.
155. Небель Б. Наука об окружающей среде: Пер. с англ. М.: Мир, 1993.-Т.1. 424 е.; Т.2. 336 с.
156. Нисневич М. Л., Сиротин Г. А. Утилизация попутных продуктов горения угля в промышленности строительных материалов. «Строительные материалы, оборудование, технологии», 2003, № 9, С. 39-41.
157. Ниязова Г. А., Ледунов С. В. Новые критерии оценки ответных микроорганизмов на загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами. // Изв. АН СССР., Сер. Биол. № 2. 1996. - с. 250 - 259.
158. О мерах по дальнейшему улучшению использования вторичного сырья в народном хозяйстве. Постановление СМ СССР. 25.01.1980. № 7. Ст.51.
159. О нормативах предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и вредных физических воздействиях на нее. Постановление СМ СССР. 16.12.1981. // Свод законов СССР. т.4. - с.470 - 475.
160. О соблюдении требований законодательства об охране природы рациональном использовании природных ресурсов. Постановление Верховного Совета СССР. 3 июля 1985. // Правда. 1985. 4 июля.
161. Об утилизации, обезвреживании и захоронении токсичных промышленных отходов (№ 591). М.: МЗ СССР, 1984. - 11с.
162. Обработка и удаление осадков сточных вод. Т.1. Обработка осадков. М.: Стройиздат, 1985. - 236 с.
163. Обработка и удаление осадков сточных вод. Т.2. Утилизация и удаление осадков. М.: Стройиздат, 1985. - 248 с.
164. Окато С. Достоверность измерений характеристик загрязнителей атмосферы и соответствующее размещение измерительных станций для мониторинга // Санге когай. 1983. - 19, № 12. - С.105 - 107.
165. Олдак П. Г. Современное производство и окружающая среда. -Новосибирск: Наука, 1979. 191 с.
166. Оптимизация пространственной структуры сети наблюдений при контроле загрязнения атмосферы города / А. Н. Ясенский, В. К. Боброва, А. Д. Зив, В. И. Красов // Тр. Глав, геофиз. обсерватории. 1987. - Вып. 492. -С. 13-32.
167. Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды / Ю. А. Израэль, Н. К. Гасилина, Ф. Я. Ровинский, JI. М. Филимонова. Д.: Гидрометеоиздат. - 1978. - 115 с.
168. Отдаленные последствия биологического действия некоторых химических веществ, загрязняющих среду. // Под редакцией Е. И. Кореневской. -М., 1975.-124 с.
169. Отраслевая методика расчета количества отходящих, уловленных и выбрасываемых в атмосферу вредных веществ предприятиями по добыче и переработке угля. Пермь. - 1989. - 29 с.
170. Охрана окружающей среды при производстве пластмасс и гигиена применения пластмасс // Под ред. Т. Н. Зеленковой и Б. Ю. Калинина. Д.: 1978.-128 с.
171. Пальгунов П. П., Сумарков М. В. Утилизация промышленных отходов. М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.
172. Певзнер Э. А. Зайцев. А. С. Автоматический газоанализатор и некоторые результаты регистрации окиси углерода в атмосферном воздухе // Тр. Гл. геофиз. обсерватории. 1971. - Вып. 254. - С. 197 - 204.
173. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ. -М. Высшая школа. - 1989. - 367 с.
174. Перечень методических документов по расчету выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферный воздух, действующих в 1998 году. С-Пб., 1998. - 20 с.
175. Пирогов Н. Л., Сушак С. П., Завалко А. Г. Вторичные ресурсы эффективность, опыт, перспективы. М.: Экономика, 1987. - 199 с.
176. Пирузян Л. А., Маленков А. Г., Баренбайм Г. М. Химические аспекты деятельности человека и охрана окружающей среды. // Природа. -1980. № 3 - с. 2 - 12.
177. Пичи Дж. Е., Кингслен П., Порт Г. Н. Дж. Стратегия мониторинга и оценка загрязнения окружающей среды // Мониторинг состояния окружающей природной среды. Л., 1977. - С. 53 - 68.
178. Плотников Н. И. Складирование отходов химических производств. -М.: Химия, 1983.-120 с.
179. Полетаев П. И., Швецов M. М. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды. М.: Знание. 1982, - 64 с.
180. Попов Н. С., Бодров В. И., Перов В. Л. Основные направления в моделировании загрязнения воздушного бассейна за рубежом. М.: НИИ-ТЭХИМ, 1982. - Вып. 6. - С. 10 - 34.
181. Правовая охрана окружающей среды в области промышленного производства. Киев: Наукова думка, 1986. - 223 с.
182. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДК). M.: МЗ СССР, 1985. - 31с.
183. Предельное количество токсичных промышленных отходов, допускаемое для складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов.(нормативный докум.). М.: МЗ СССР, 1985. 10 с.
184. Предельное содержание токсичных соединений в промышленных отходах, обуславливающее отнесение этих отходов к категории по токсичности. М.: Академия наук СССР, 1984. - 9 с.
185. Приборы охраны окружающей среды: Номенклатур, справ. М.: ЦНИИТЭИП, 1978. - 60 с.
-
Рябов, Геннадий Гаврилович
-
доктора технических наук
-
Тула, 2004
-
ВАК 25.00.36
- Обоснование эколого-технологических положений системы обращения с отходами производства горнопромышленного региона
- Управление экосистемами региона с использованием методов мониторинга и технологий утилизации отходов производства
- Исследование и разработка методов управления экологией промышленного региона утилизацией отходов производства
- Научные основы вовлечения в оборот неиспользуемых земель в пределах отводов предприятий
- Природоохранные технологии управления состоянием хвостохранилищ
