Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах

Левкин, Николай Дмитриевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах"

4858692

На правах рукописи

ЛЕВКИН Николай Дмитриевич

ОЦЕНКА ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ И СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ДЕСТРУКЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГИОНАХ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология (в горно-перерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

- з коя 2011

Тула 2011

4858692

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Качурин Николай Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Русак Олег Николаевич

доктор технических наук, профессор

Власюк Виктор Иванович

доктор технических наук, профессор

Фатуев Виктор Александровичич

Ведущая организация - Московский государственный горный университет

Защита диссертации состоится 29 ноября 2011 г. на заседании диссертационного совета Д 212.271.09 при ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300012, г. Тула, просп. Ленина, д.90 (6-й учебный корпус, аудитория 220).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан 21 октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного сов( д-р техн. наук, проф.

Л.Э. Шейнкман

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В энергетической стратегии России на период до 2020 года определено, что целью энергетической политики является максимально эффективное использование природных топливно-энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны. В то же время политика в области экологии состоит в последовательном ограничении нагрузки ТЭК на окружающую среду.

В качестве механизмов указанной политики предусматриваются проведение специальных природоохранных мероприятий, в том числе по увеличению темпов рекультивации земель загрязненных и нарушенных в процессе работы энергетических объектов, а также использование отходов производства в качестве вторичного сырья, строительство и реконструкция природоохранных объектов.

Согласно «Энергетической стратегии России» (ЭС-2030) экологическая безопасность тепловой энергетики будет обеспечиваться на основе развития экологически чистых технологий сжигания угля и улучшения качества угольного топлива (в т.ч. развития обогащения, переработки, брикетирования и др.) как условия реализации роста его потребления электростанциями и другими промышленными объектами.

Достижение указанных целей сопряжено с рядом проблем, поскольку добыча и обогащение угля оказывают многофакторное воздействие на окружающую среду. Каждое предприятие горнодобывающего комплекса формирует вокруг себя зоны техногенного воздействия на все компоненты ландшафта: атмосферу, природные воды, грунты и почвы.

При этом отходы добычи, переработки и сжигания угля оказывают негативное влияние на состояние окружающей среды в течение многих десятилетий после прекращения указанной деятельности.

Сохранение жизнеобеспечивающих ресурсов геосферных оболочек в условиях растущего противоречия между потребностью общества в разнообразной продукции при комфортной среде обитания и ограниченными возможностями Земли по представлению этих ресурсов и поглощению негативных результатов антропогенной деятельности является важнейшей задачей современности в условиях перехода общества к устойчивому развитию. Гармонизация хозяйственной деятельности человека и биосферы возможна только в результате научно обоснованных технических, экономических и социальных компромиссов в процессе природопользования. Основными критериями экологической эффективности таких решений являются снижение темпов разрушения и истощения абиотических ресурсов и минимизация негативного воздействия на геосферы.

Проблема гармонизации признана мировым сообществом и нашла отражение в соглашениях, подписанных в Рио-де-Жанейро (1992 г.), а также в правовых актах Российской Федерации, в частности, в Указе Президента РФ «О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию» (1996 г.), Экологической доктрине РФ (2002 г.) и др.

Экологическая доктрина РФ определяет зависимость устойчивого развития страны и качества жизни и здоровья населения, а также национальной безопасности от сохранения природных ресурсов и поддержания соответствующего качества ОС.

Сложные геоэкологические условия угледобывающих регионов, а также возросшие требования к экологическому сопровождению хозяйственной деятельности делают проблему экологической безопасности Мосбасса и Кузбасса важной народнохозяйственной и актуальной научной проблемой, а проблема комплексной геоэкологической оценки территории и динамики её трансформации во времени и в пространстве является первоочередной.

В целом в горнопромышленных регионах деградация природной среды вызывает разнообразные негативные реакции в среде обитания . человека и существенно влияет на популяционное здоровье населения и демографическую ситуацию. Столь сложная обстановка ставит оценку геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах в ряд важных народнохозяйственных и актуальных научных проблем.

Диссертационная работа выполнялась в рамках тематических планов Федеральной целевой программы «Интеграция», межрегиональных научно-технических программ «Прогноз» и «Экологически чистое горное производство», а также при поддержке аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009 - 2010 гг.» (per. номер 2.2.1.1/3942) и Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России) (гос. контракт №02.740.11.0319).

Целью работы являлось уточнение существующих и установление новых закономерностей формирования геоэкологической ситуации в угледобывающем промышленном регионе для научного обоснования теоретических положений и разработки эффективных способов снижения деструкции окружающей среды как фактора устойчивого развития регионов.

промышленными выбросами, распространения пыли и инфильтрации стоков с породных отвалов в почву, миграции токсичных компонентов фильтрата в водоносные горизонты, физического загрязнения природной среды.

Задачи исследований:

1 Выявить основные факторы, определяющие деструкцию окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах.

2 Разработать математическую модель загрязнения прилегающих территорий стоками с породных отвалов и обосновать методику, позволяющую получить информацию необходимую для прогноза интенсивности загрязнения окружающей среды кислотными стоками и разработки защитных мероприятий.

3 На основе теоретических и экспериментальных исследований противодефляционной стойкости поверхности отвалов разработать математическую модель загрязнения ландшафтов породной пылью.

4 Установить закономерности кинетики поглощения поллютантов при сорбционной очистке стоков и разработать математическую модель сорбции загрязняющих компонентов сточных вод с учетом зависимости концентрации реагентов от времени сорбции.

5 Обосновать способ глубокой очистки промышленных стоков от тяжелых металлов и разработать устройство очистки сточных вод для промышленных объектов.

6 Разработать математическую модель миграции токсичных компонентов фильтрата полигона ТБО в водоносные горизонты, учитывающую сорбционные свойства водовмещающих грунтов.

7 Разработать технологическую схему очистки фильтрата полигона ТБО, обеспечивающую заданную степень удаления из стоков ионов тяжелых металлов.

8 На основе комплексного исследования свойств породной массы разработать методику раскисления пылящих поверхностей породных отвалов.

9 Выявить влияние параметрического загрязнения ОС на состояние территории горнопромышленных регионов как среды обитания человека и других организмов, а также разработать математическую модель акустического загрязнения природной среды и методику оценки и прогноза ситуации с использованием ГИС как основы оперативного принятия управленческих решений по сохранению продуктивной природной среды.

10 Составить комплекс программных средств, позволяющий автоматизировать инженерные расчеты и оценить уровень адекватности математических моделей.

Методы исследований. В работе использован комплексный метод, включающий эмпирические исследования, обработку и анализ информации, системный анализ, моделирование и теоретический анализ физических процессов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1 Основным фактором химического загрязнения окружающей среды породными отвалами угольных шахт является образование в породной массе серной кислоты и распространение её с породной пылью и стоками атмосферных осадков на прилегающие территории. При этом снижение уровня кислотности на поверхности отвала во время атмосферных осадков является краткосрочным и впоследствии компенсируется за счет диффузии кислоты из нижележащих слоев породной массы.

2 Деградация почв на прилегающих к отвалам территориях проявляется в изменении основных агрохимических показателей (рН, содержание подвижных калия и фосфора) и физических свойств грунта, а загрязнение поверхностных вод в основном происходит посредством их подкисления и поступления в водоемы мобилизованных кислотными стоками соединений педогенного марганца.

3 Контаминация подземных вод, являющихся основными источниками питьевого водоснабжения в Кузнецком и Подмосковном угольных бассейнах, происходит вследствие смешения их с загрязненными поверхностными (в том числе наиболее опасными гальваническими) стоками вследствие наличия гидравлической связи между поверхностными и подземными водами, образовавшейся при ведении горных работ. Поэтому для предотвращения снижения качества питьевой воды в горнопромышленном регионе необходима максимальная очистка промышленных стоков от ионов тяжелых металлов.

4 Для оперативного снижения токсичности породной пыли, поступающей на селитебные территории, можно использовать раскисление пылящих поверхностей терриконов посредством электролиза водо-насыщенного поверхностного слоя породной массы. При этом образующиеся в результате реакций серной кислоты с минеральными компонентами породы водорастворимые соединения магния, калия и микроэлементов становятся доступными для растений и, являясь по своей сути удобрениями, повышают плодородие породной массы и облегчают задачу реализации долговременного биологического закрепления поверхности отвалов.

5 Оценка акустического загрязнения ОС в горнопромышленном регионе может быть произведена на основе математического моделирования, учитывающего условия формирования акустических полей, при этом процесс распространения звука корректно описывается дифференциальным уравнением эллиптического типа, а определение параметров

модели осуществляется решением обратной задачи. Принятие эффективных управленческих решений по предупреждению сверхнормативного акустического загрязнения территорий возможно на основе использования геоинформационных систем.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

корректной постановкой задач исследований и квалифицированным применением классических методов математической физики, математической статистики, теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники;

достаточным объемом натурных наблюдений, лабораторных и вычислительных экспериментов, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей, эффективности технических решений, обоснованности выводов и рекомендаций;

удовлетворительной сходимостью результатов моделирования с фактическими данными (отклонения не превышают 20 %) и результатами вычислительных экспериментов.

Новизна основных научных и практических результатов заключается в следующем:

установлены зависимости распределения по глубине породной массы её влажности и уровня рН, определена скорость диффузии серной кислоты в породной массе, составляющая порядка 1,5 см/месяц;

впервые получены зависимости подвижности ионов тяжелых металлов в породной массе от уровня её рН;

выявлен механизм загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами под влиянием породных отвалов и разработана методика оценки кислотных стоков с породных отвалов;

показано, что распространение пыли от породных отвалов с учетом ее влажности можно определить на основе уточненной модели Пасквилл а-Гиф форда;

установлено, что для описания распределения влаги внутри породного отвала может быть использовано уравнение параболического типа для полуограниченного одномерного пространства при наличии непрерывного поглощения влаги;

выявлено, что пропускание постоянного электрического тока через водонасыщенную породную массу позволяет снизить концентрацию серной кислоты в прианодном пространстве в 3-10 раз;

впервые на основе исследования электрических характеристик и электрохимических свойств породной массы разработана методика раскисления пылящей поверхности породных отвалов;

разработана математическая модель миграции токсичных компонентов фильтрата в водоносные горизонты и составлена прикладная программа оценки защищенности грунтовых вод от загрязнения;

экспериментально обоснован способ очистки стоков полигона ТБО от тяжелых металлов посредством их сорбции природными сорбентами и разработаны методические указания по очистке фильтрата и рекомендации по проектированию очистных сооружений стоков полигона ТБО;

установлены зависимости сорбционной емкости модифицированных алюмосиликатных сорбентов и активного угля от времени сорбции и концентрации металлов в стоках в статическом и динамическом режимах;

разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов слоем сорбента, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями и обоснован способ очистки промышленных стоков от тяжелых металлов посредством их сорбции модифицированными алюмосиликатными сорбентами;

установлено, что максимальное ухудшение состояния территорий как среды обитания человека и других организмов под влиянием наведенных акустических полей происходит в селитебных зонах горнопромышленного региона, где уровни шума могут достигать 80 дБА;

установлены зависимости интенсивности транспортного шума от параметров участка дорожно-транспортной сети и метеорологических условий и разработана математическая модель физического загрязнения природной среды на основе дифференциального уравнения эллиптического типа, учитывающая условия формирования акустических полей.

Практическая значимость работы заключается в том, что: выявлены эффективные алюмосиликатные сорбенты для глубокой очистки сточных вод от тяжелых металлов;

на основе полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов и составлена прикладная программа, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями;

разработана и запатентована блочно-модульная установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов с автоматическим регулированием концентрации очищенных промышленных стоков, обеспечивающая снижение антропогенного воздействия на поверхностные и подземные воды горнопромышленных районов;

разработана методика раскисления пылящей поверхности породных отвалов позволяющая предотвратить сверхнормативное загрязнение окружающей среды при интенсивном поступлении пыли на прилегающие к отвалам селитебные территории, а также обеспечивающая условия для ускорения формирования растительного покрова;

на основе полученной аналитической зависимости миграции компонентов фильтрата в водоносные горизонты составлена прикладная программа, позволяющая проводить прогноз изменения состава подземных вод при поступлении в них токсичных соединений;

разработаны методические рекомендации по проведению очистки сточных вод полигона ТБО от тяжелых металлов;

на основе ГИС разработана система для оценки уровней акустического загрязнения примагистральных территорий, позволяющая принимать оперативные управленческие решения по предупреждению сверхнормативного шумового загрязнения среды.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждены в процессе докладов и дискуссий на региональных, республиканских и международных конференциях: на 1-й Республиканской конференции по охране окружающей среды (Кемерово, 1979), на Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами (Донецк, 1988), на 4-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области» (Тула, 2004), на Всероссийской конференции «VI Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2004); на международных геоэкологических конференциях «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами» (Тула, 2003-2004, 2006), Международной научно-практической конференции МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда» ( Москва, 2004), на П Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (Москва-Тула, 2005), на научно-практической конференции с международным участием «Демидовские чтения» ( Тула, 2008), на IV Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях промышленности и экологии» (Тула,

2008), Proceedings of European Geoscience Union General Assembly (Vienna, 2009), Book of Abstracts of 10th European Meeting on Environmental Chemistry. Association of Chemistry and the Environment. (Limoges, France,

2009).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 63 работы.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, заключения, общим объемом 310 страниц машинописного текста, включая 88 иллюстраций, 37 таблиц, списка литературы из 350 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Теоретические проблемы геоэкологии, включая ее методологию, рассматриваются в трудах Э.В. Гирусова, Г.Н. Голубева, В.И. Данилова-Данильяна, Ю.А. Израэля, Н.Н. Моисеева, В.И. Осипова, АВ. Позднякова, Н.Ф. Реймерса, А.В. Яблокова и др.

Вопросам техногенеза посвящены работы Е.И. Захарова, П.А. Игнатова, Н.М. Качурина, О.Н. Русака, Э.М. Соколова, К.Н. Трубецкого, А.Л. Яншин и др.

Высокая плотность и разнообразие антропогенных воздействий обусловливают сверхнормативные уровни изменения базисных характеристик основных компонентов биосферы.

Максимальное негативное воздействие на окружающую среду происходит в угледобывающих промышленных регионах, где сосредоточены предприятия многих отраслей промышленности, в состав отходов которых входят сотни наименований поллютантов. Особенностью горнопромышленных регионов является сильное загрязнение всех компонентов окружающей среды (таблица I).

Водный бассейн

Воздушный бассейн

Химическая

Металлургическая

Топливно-энергетическая

Горнодобывающая

Строительство

Таблица 1 - Степени воздействия основных отраслей промышленности на окружающую среду

Земная поверхность

Поверх-

Подземные воды

Недра

Почвенный покров

ОТРАСЛИ

Ландшафт

постные воды

Транспорт

Типичными представителями угледобывающих промышленных регионов России являются Подмосковный и Кузнецкий угольные бассейны.

Период освоения месторождений этих бассейнов охватывает всю историю промышленной угледобычи в нашей стране. На территории этих регионов сосредоточены предприятия большинства основных отраслей промышленности РФ, поэтому исследование данных территорий позволяет получить репрезентативные данные и дать комплексную оценку геоэкологической ситуации, обусловливающую объективные требования к эффективности способов снижения деструкции окружающей среды в горнопромышленных регионах.

Промышленность в рассматриваемых бассейнах представляет собой наиболее мощный фактор разрушения окружающей среды, при этом экологическая ситуация здесь оценивается в диапазоне от напряженной до катастрофической.

Медико-экологические и демографические показатели находятся в прямой зависимости от геоэкологической ситуации в регионе и относятся к прямым критериям оценки негативного воздействия на природные геосистемы всех рангов. За последние 20 лет общая смертность населения Кемеровской области выросла в 1,8 раза. Ожидаемая продолжительность жизни мужчин за тот же период сократилась на 8 лет, женщин - на 4,5 года, что на 2-2,5 года ниже средней по РФ. Общая заболеваемость населения за 20 лет возросла на 20 %, а риск развития новообразований увеличился на 25 %. Уровень социально значимых болезней за 20 лет возрос на 60 и 20 % соответственно. Показатели здоровья детского и подросткового населения в последние годы не имеют тенденции к улучшению.

В Подмосковном бассейне являющаяся центром угледобычи Тульская область имеет наихудшие медико-социальные показатели в ЦФО и входит в число самых неблагополучных субъектов страны.

В горнопромышленных регионах высокая плотность и разнообразие антропогенных воздействий обусловливают сверхнормативные уровни изменения базисных характеристик основных компонентов окружающей среды.

Наиболее неблагоприятная медико-социальная ситуация наблюдается в районах сосредоточения объектов теплоэнергетики, химической и горной промышленности вследствие суммации однонаправленного воздействия выбросов данных предприятий на здоровье населения и возможного проявления синергетического эффекта.

Как в Подмосковном, так и в Кузнецком угольном бассейнах наряду с интенсивным загрязнением поверхностных вод, наблюдается существенное снижение качества подземных вод являющихся основными невосполнимыми источниками питьевого водоснабжения в регионах.

Угольная промышленность вызывает неизбежные изменения окружающей среды, нарушая полностью или частично сложившиеся экологические связи в зонах размещения промышленных объектов (шахт, разрезов, обогатительных фабрик). Как правило, эти изменения проявляются в различных сочетаниях негативных явлений, важнейшими из которых являются: деформация углевмещающих пород и земной поверхности, истощение и загрязнение подземных и поверхностных вод, затопление и заболачивание подработанных территорий, обезвоживание и засоление почв, загрязнение атмосферного воздуха, изъятие земельных площадей из хозяйственного оборота и др.

Интенсивное комплексное загрязнение окружающей среды производят породные отвалы действующих и закрытых угольных шахт.

Анализ состава породной массы и фильтрата показал наличие в них ряда опасных для ОС веществ.

Оценка потенциала породной массы как эмитента поллютантов показала, что отвалы, прежде всего, являются источниками кислотных выбросов, которые впитываются почвами и разрушают их плодородие, нарушая равновесие окружающей среды (рисунок 1).

ПЫЛЬ, ГАЗЫ

Рисунок 1 - Схема влияния породных отвалов на ОС

В породной массе содержится от 5 до 20 % угля, до 10 % пирита и от 5 % и более серы, что является причиной самовозгорания отвалов. При высокотемпературном окислении входящей в состав породной массы серы образуется её диоксид 802, который, соединяясь с атмосферной влагой, образует сернистую кислоту:

802 + Н20 = Н28 03.

Это соединение, поглощая из воздуха кислород, окисляется в серную кислоту:

гНзБОз + 02 = 2Н2804.

Помимо указанных процессов в породных отвалах происходит холодное окисление, что также, в конечном счете, приводит к образованию серной кислоты:

4 РеБ, + 1102 + 6Н20 = 4 Ре (ОН)3 + 8802;

Б02 + Н20 = Н280з;

2Н2БОз + 02 = 2Н2504.

Образующаяся таким образом серная кислота, вступая в химические реакции с породной массой, приводит к образованию химически активных водорастворимых соединений. А атмосферные осадки, проникая в породный отвал, обогащаются этими веществами, поэтому стоки с отвалов оказывают интенсивное воздействие на состояние окружающей среды.

Исследование динамики загрязнения породными отвалами окружающей среды в Подмосковном бассейне показало сильное подкисление прилегающих к отвалу территорий ( рН < 2,0), при этом распределение рН по профилю почвы определяется её фильтрационными свойствами и уклоном поверхности. Основная доля вертикальной миграции кислотных стоков происходит посредством инфильтрации, при которой интенсивность процесса помимо фильтрационных характеристик грунта определяется временем контакта стоков с подстилающей поверхностью.

В результате исследований установлена тесная связь степени вымывания из почв педогенного марганца с уровнем рН среды. Вследствие огромной разницы уровня ПДК этого элемента в почве и воде (150 тыс. раз), даже относительно слабое подкисление почв может привести к катастрофическому загрязнению водных объектов. Так, например, при снижении рН почв до 4 единиц, марганца, выделившегося с одного кубометра грунта, достаточно для сверхнормативного загрязнения 20 тысяч кубометров поверхностных вод (рисунок 2).

Зависимости степени вымывания марганца от уровня рН

Рисунок 2 - Распределение содержания марганца в почвах

Интенсивность и характер физико-химических процессов, происходящих в системе породный отвал - ландшафт, зависят как от характеристик элементов, составляющих систему, так и от условий эмиссии загрязняющих веществ и их распределения на прилегающих к отвалу тер-

РИТ°Тя определения насыщенности грунта влагой Ч^ использовано уравнение баланса:

(1)

о О

где- V. -скорость инфильтрации; V — влажность грунта; 2 - глубина.

Решение данною уравнения позволяет получить количественные характеристики инфильтрации сшков, в частности, зависимости глубины распространения стоков от продолжительности процесса и свойств грунта.

На рисунке 3 представлены результаты вычислительного эксперимента при следующих значениях параметров: м>п- т ^ 0,4, м>2 = 0,2, -^0=0,04.

-г =0,5

X = 1,0 Т=4,0

' X = 9,0

Рисунок 3 - Распределение влажности грунта при инфильтрации

Данные вычислительного эксперимента свидетельствуют о том, что за время т = 9,0 (= 3 ч), кислотные стоки проникнут в почвенную толщу на глубину 0,4 м.

В результате рассмотренного процесса инфильтрации кислотных стоков и их реакции с элементами почвы установлено, что на определенной толще грунта образуются растворимые в воде соединения марганца, которые вместе с грунтовыми водами будут распространяться в окружающей среде. При транспортировании марганца грунтовыми водами его подвижность зависит как от фильтрационных свойств грунта, так и от значения рН почвенного раствора.

С учетом изложенного выше, в результате выполненных вычислительных экспериментов получены расчетные распределения концентраций марганца (рисунок 4), которые должны возникнуть в поровых водах глинистого защитного барьера после 10 лет миграции при различных значениях рН.

С/Со

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

[~~рН = 6-рН = 5-рН = 4 |

Рисунок 4 - Распределение концентрации Мп по глубине

Из приведенных результатов следует, что при кислотности стоков с отвалов рН=5 подвижный марганец распространится на всю глубину плодородного слоя.

На основе исследований для прогноза поступления поллютантов на прилегающие территории и разработки оптимальных мероприятий по предотвращению загрязнения окружающей среды подвижными соединениями марганца и снижению степени подкисления почв разработана методика оценки стоков (рисунок 5).

Рисунок 5 - Блок-схема методики оценки стоков

Породные отвалы угольных шахт являются рассредоточенными источниками аэрозольных и газовых выбросов. При этом интенсивность загрязнения окружающей среды зависит от их размеров, аэродинамических свойств и возраста отвала, механических и физико-химических свойств породной массы и подстилающей поверхности, климатических и метеорологических факторов.

Наиболее интенсивное загрязнение атмосферы производят горящие породные отвалы. Выбросы газов с 1 м2 поверхности горящего отвала достигают 180 м3/ч. При этом основными компонентами выбросов являются диоксид и оксид углерода, диоксид серы и сероводород. Однако после прекращения эксплуатации отвалов поверхностные очаги горения породы довольно быстро исчезают.

Вопросы запылённости атмосферного воздуха поверхностными технологическими комплексами и способы борьбы с их пылением нашли отражение в работах В.И. Саранчука, М.И. Волохова, В.И. Ус-кова, И.Е. Билана, Ф.И. Маковей, эти вопросы изучали A.A. Скочинский, А.П.Стельмах, П.А.Леонов и Б.А.Сурначев, В.Б.Комаров, A.C. Бурчаков, А .Т. Айруни, И.И.Медведев, П.В. Бересневич и др.

Анализ этих работ показал, что, несмотря на масштабы проведенных исследований, удовлетворительного решения данной проблемы не найдено (рисунок 6).

Механические

Создание заграждений Сплошное покрытие ттыящтга поверхности материалом

Способы борьбы с пылеиием техногенных массивов

( Физико- \ > химические 1 ''

Биологические

Рисунок 6 - Способы борьбы с пылением техногенных массивов

Особенностью загрязнения окружающей среды породной пылью является то, что её влиянию подвергаются большие территории на значительном удалении от отвала.

Интенсивность пыления породных отвалов зависит от ряда факторов, основными из которых являются дисперсный состав и влажность породной массы на пылеобразующей поверхности, которые существенно варьируюся на разных месторождениях угля. При этом водородный показатель породной массы практически не зависит от ее гранулометрического состава и, следовательно, пыль любой крупности, поступающая с отвала в окружающую среду, подкисляет почвы.

Рентгенофлуоресцентный анализ проб с 60 породных отвалов, представляющих основные месторождения угля Подмосковного и Кузнецкого угольных бассейнов, по большинству месторождений не выявил превышения ПДК тяжелых металлов. В то же время на отдельных отвалах наблюдается до 8 ПДК свинца, для которого четко выражена тенденция к накоплению в почве, так как его соединения слаборастворимы даже в сильнокислотной среде. Поэтому поступающая с таких отвалов пыль будет увеличивать загрязнение прилегающих территорий одним из наиболее опасных поллютантов.

Экспериментальные исследования влияния на характеристики пылевого потока скорости ветра, дисперсного состава и влажности породной массы показали, что дефляция резко возрастает при скорости воздуха свыше 5 м/с, причем интенсивность процесса значительно выше при пульсирующем потоке воздуха.

Натурные наблюдения показывают, что во время осадков стоки с породного отвала имеют сильнокислотную реакцию, приближающуюся к кислотности породной массы. Следовательно, значительная часть серной кислоты уносится из поверхностного слоя отвала и кислотность этого слоя снижается.

Однако у нижележащих слоев породы уровень подкисления остается высоким и, согласно принципу направленности процессов к наиболее вероятному состоянию, со временем кислотность поверхностного

слоя будет повышаться.

Экспериментальные и аналитические исследования показали, что средняя скорость диффузии кислоты в породной массе составляет порядка 1,5 см/месяц. Это свидетельствует о том, что вымывание кислоты с поверхности отвала атмосферными осадками не приводит к долговременному изменению уровня рН поверхностного слоя из-за последующего его восстановления за счет диффузии кислоты из глубины отвала.

Следовательно, породная пыль, поступающая в ОС, практически всегда имеет сильнокислотную реакцию и оказывает негативное влияние на плодородие почв, биоту и, следовательно, население, проживающее на загрязняемых территориях.

Адекватную оценку распределения породной пыли в атмосфере можно получить с помощью усовершенствованной математической модели ПасквиллаТиффорда.

q(x,y,=) =

---— ехр

2nay/{x)cri{x)u ^

ехр

(z-h]У

2 а2

,2 Л

+ ехр

(z + h) 2 а2

2а2 .2 >

(2)

где Q - мощность источника выброса, г/с; й - средняя скорость ветра, усредненная по слою перемешивания, м/с; а2}, и а2. - поперечная и вертикальная дисперсии облака примеси, м2; z - высота источника, ¡неэффективная высота примеси, м;/,, f2 - безразмерные функции, учитывающие обеднение облака за счет сухого осаждения пыли; обеднение облака за счет вымывания пыли осадками.

Для практической реализации данной модели необходима информация о мощности источника выброса. Применительно к породным отвалам этот параметр определяется по формуле

Q = WS„08, (3)

где Sm - площадь поверхности отвала; N - аиь - удельная сдуваемость пыли с поверхности отвала; а и Ь - эмпирические коэффициенты, зависящие от типа пород в отвале (таблица 2).

Таблица 2 - Значения коэффициентов а и Ь

Породы а Ъ

Скальные смешанные 0,0097 2,887

Мел 0,0058 3,488

Песок 0,00087 4,199

Породная масса (Подмосковный бассейн) 0,0141 2,386

Окисленные руды 0,0237 2,356

Для учета влажности пылящей поверхности при расчёте удельной сдуваемости пыли с поверхности породных отвалов можно использовать следующие зависимости:

а) при скорости ветра до 9 м/с

0,35и-1,35

N =—-<4>

1 ^0,14и-0,24 >

б) при скорости ветра от 9 до 15 м/с

0,14а+0,95 0,25и+0,3

N = и +-_,

где и - скорость ветра, м/с; Ш- влажность породной массы, %.

Влажность породной массы в любой момент времени можно определить по формуле

где

_ = . * I г--1—4т12ег/с—г=\

к-к ] К-^о К-К 2

кв„ - коэффициент влагопроводности, м2/'с; /- источник влагообразова-ния, г/(кг с); \Уа - влажность породной массы в начальный момент времени, г/кг; 1¥с - влажность породной массы на поверхности, г/кг.

В настоящее время не существует экономически приемлемых способов долгосрочной профилактики пыления породных отвалов.

В то же время проблема вредного воздействия породной пыли на население часто возникает на локальном уровне, когда в силу сложившихся метеорологических условий эта пыль интенсивно поступает на селитебные территории и содержание в ней серной кислоты превышает максимальную разовую ПДК, составляющую 0,3 мг/м .

В этих случаях для уменьшения экологической нагрузки в зоне выпадения породной пыли, на наш взгляд, целесообразно проводить мероприятия по снижению токсичности поступающей в атмосферу пыли

посредством раскисления её источника - пылящей поверхности породного отвала.

Экспериментальные исследования электрических, электрохимических, химических и физических свойств породной массы позволили получить значения её удельного электрического сопротивления, зависимости удельного электрического сопротивления водной вытяжки от её кислотности, соотношение рН и концентрации серной кислоты в водной вытяжке породной массы, зависимость величины тока от уровня рН и материала электродов; уточнить число переноса сульфат-иона в водонасы-щенной породной массе и определить химический состав минеральной части породной массы отвалов угольных шахт, фильтрационные свойства породы, глубину увлажнения отвала атмосферными осадками и другие параметры.

Анализ полученных результатов показал возможность существенного снижения кислотности поверхностного слоя террикона с помощью процессов, происходящих в водонасыщенной породной массе при пропускании через неё постоянного электрического тока.

Эффективность предлагаемого способа обусловлена особенностью процессов, происходящих при электролизе диссоциированной фазы раствора, состоящей в том, что при пропускании через раствор электрического тока количество кислоты в катодной зоне существенно уменьшается вследствие отвода ионов БО/'.

Эти ионы в межэлектродном пространстве соединяются с ионами водорода воды, что увеличивает в средней зоне межэлектродного пространства концентрацию кислоты и, как следствие, интенсивность следующих химических реакций с компонентами породной массы:

СаО + Н2804 = СаБО, + Н20;

Fe2QJ+ 3 Н2504 = Ре2(804)3+ 3 Н20;

MgO + Н2804 = >Щ804 + Н20;

К20+Н2804 = К2Б04 + Н20;

А1203 + Н^О, = Л12(80.,)з + 3 Н20.

При этом образуются вещества, не обладающие кислотными свойствами. Таким образом происходит выравнивание рН в межэлектродном пространстве на более низком по отношению к исходному уровне.

Водорастворимые продукты указанных реакций (соединения магния, калия и микроэлементов) являются по своей сути удобрениями, повышающими плодородие породной массы и облегчающими задачу реализации долгосрочного биологического закрепления отвалов.

Для реализации рассмотренного способа разработана методика снижения уровня кислотности пылящих поверхностей породных отвалов с целью локализации негативных техногенных воздействий на окружающую среду (рисунок 7).

Рисунок 7 - Алгоритм мероприятий по раскислению пылящей поверхности

Экспериментальным путем установлено, что данная методика позволяет уменьшить концентрацию серной кислоты в поверхностном слое в 3-10 раз.

Для типового породного отвала потребляемая мощность составит 15 кВт. Литературные источники и результаты натурных наблюдений свидетельствуют о том, что на высоте породных отвалов скорость ветра практически всегда превышает 7 м/с, в то время как для работы стандартного электроветрогенератора необходимой мощности достаточна скорость 4 м/с.

Таким образом, система детоксикации породной пыли, поступающей на селитебные территории, может функционировать без использования внешнего электроснабжения, более того в сухую погоду, когда раскисление из-за низкой электропроводимости породной массы неэффективно, энергию, вырабатываемую ветроэлектрической установкой, можно использовать для хозяйственных целей.

Помимо породных отвалов мощным источником загрязнения ОС являются полигоны ТБО, на долю которых в мире приходится захоронение 75 - 80 % объема образующихся отходов. Основным источником за-

грязнения гидросферы является фильтрат, мигрирующий через ложе и откосы полигона на окружающие его территории, как правило, имеющие сложное геологическое и гидрогеологическое строение.

В фильтрате содержатся галогенпроизводные, биологически окисляемые органические вещества, азот в различных формах, растворители и тяжелые металлы, большинство которых вызывают выраженные мутагенные, эмбриотоксические и канцерогенные эффекты в живых организмах. Особая опасность загрязнения экосистем тяжелыми металлами состоит в том, что они способны аккумулироваться в организме человека, а период их естественной нейтрализации в природе составляет от многих десятков до нескольких тысяч лет.

Для оценки степени загрязнения тяжелыми металлами природной среды в районе размещения действующего полигона ТБО г. Тулы были проведены геохимические исследования территории.

При исследовании в поверхностных водах выявлено превышение ЦДК ряда металлов. Аналогичная ситуация наблюдается и в почвах, прилегающих к полигону территорий.

Для аналитического исследования распространения поллютантов в почвах разработана математическая модель миграции фильтрата полигонов твердых бытовых отходов.

Вертикальная миграция компонентов фильтрата в водоносные горизонты (х, у = 0) описывается следующим уравнением:

(7)

где- С - концентрация мигрирующего компонента в фильтрате; XV - составляющая вектора скорости фильтрации по оси г; Бэ - эффективным (эквивалентный) коэффициент диффузии; к - константа скорости сорбции.

В результате решения этого уравнения для полуограниченного пространства была получена зависимость, описывающая динамику изменения концентрации загрязняющего вещества в горной породе:

' Ж 4

С(2,1) = Сн ■ ехр-*' + (Сн + С0) • ехр

2А

хехр

к +

V V /

Е1

4П.

+ехр

хехр

¡V

-2

.2 А

4 А

С,

■ег/

' ш

■ег/

■ ехр"*' + С0

йт.

к +

1¥

2 л

4Д

•ехр

(8)

На территории полигона твердых бытовых отходов г. Тулы относительным водоупором являются моренные отложения, представленные суглинками и глинами. Коэффициент фильтрации моренных суглинков и глин составляет 2,1-Ю"5 - 9,27-Ю"7 м/сут. Такие низкие фильтрационные свойства водоупорного слоя препятствуют проникновению загрязняющих веществ фильтрата в нижележащие водоносные горизонты, что приводит к преимущественному горизонтальному перемещению загрязняющих компонентов фильтрата вместе с потоком грунтовых вод.

Значительный уклон местности в юго-восточном направлении, а также сильно расчлененный рельеф, включающий понижения в виде оврагов и балок, обусловливают интенсивный вынос загрязняющих веществ в окружающую среду. В данном случае разгрузка горизонта грунтовых вод происходит путем испарения и дренирования в овраж-но-балочную сеть, при этом токсичные компоненты фильтрата попадают в открытые водоемы. Это приводит к дополнительному ухудшению качества воды и способствует накоплению в ней загрязняющих веществ.

Общий поток поллютанта, поступающего в водоносный горизонт, определяется по формуле

С =5 н, (9)

заг пов и г-Н

где: Бпо» - площадь поверхности верхней границы водоносного горизонта; .¡2=н - конвективный поток.

В результате решения уравнения (7) получена зависимость для определения общего потока загрязнителя:

' н]

в =5 -С -Ж-ехр

г1гм9 н х

-к-— ш

(10)

Для разработки экономически оправданных мероприятий по снижению негативного влияния фильтрата на ОС проведены экспериментальные исследования эффективности сорбции ионов Си2\ Ъп + и Мп + местными природными сорбентами: известняком и доломитом.

Сравнительный анализ результатов исследования на модельных растворах показал, что сорбционная ёмкость известняка превышает аналогичную характеристику доломита по всем рассматриваемым элементам.

Однако серия экспериментов по исследованию сорбции ионов тяжелых металлов из реальных фильтрационных стоков тульского полигона показала, что при одинаковых условиях сорбции цинк лучше сорбируется на доломите (рисунок 8).

Степень очистки раствора, 7.

Рисунок 8 - Сравнение сорбционной способности на модельных растворах природных сорбентов

Полученные результаты были положены в основу технологической схемы по сбору, очистке и отведению загрязненных стоков полигона ТБО, в которой используется способ сорбционного извлечения ионов тяжелых металлов.

Одним из наиболее опасных геоэкологических процессов в Подмосковном и Кузнецком бассейнах является технологически обусловленное неуправляемое увеличение проницаемости горного массива и образование гидравлической связи между поверхностными, грунтовыми и подземными водами. Вследствие этого бытовые и промышленные стоки проникают в артезианские горизонты, что приводит к контаминации подземных вод, являющихся в регионах основным невосполнимым источником питьевого водоснабжения. Данное обстоятельство вызывает необходимость максимального снижения концентрации загрязняющих веществ в промышленных стоках.

Фундаментальные теоретические положения и практические рекомендации по очистке сточных вод изложены в научных трудах отечественных и зарубежных исследователей: И. А. Вайнштейна, А. Д. Смирнова, А. И. Жукова, И. Д. Родзиллера, И. Л. Монгайта, А. Аширова, Е. Г. Петрова, М. Т. Баймаханова, К. Б. Лебедева, В. Н. Антонова, Е. В. Веницианова, Р. Н. Рубинштейна и др.

В настоящее время при очистке стоков на локальных очистных сооружениях доминирует реагентная технология. Однако данный метод очистки не всегда обеспечивает снижение содержания примесей до уровня ПДК для питьевого водоснабжения. Теоретически реагентный метод позволяет обеспечить нормативную очистку только от Бе, Сг, Си,

Ъх\. А на практике необходимого результата не достигается по большинству тяжелых металлов, поскольку при использовании данного метода изменяется рН. Это приводит к неполному переводу ионов тяжелых металлов в их гидроксиды и проскоку этих ионов за пределы очистных сооружений.

Для обеспечения максимальной эффективности очистки промышленных стоков проведены сравнительные экспериментальные исследования сорбционной способности изготавливаемых на основе природных сорбентов фильтрующих материалов «Глинт», «С-верад» и сорбента -уголь СКТ-3, обладающих гарантированными техническими характеристиками. При этом установлено, что для цинка поглотительная способность сорбента «Глинт» составляет 95 %, а у активированного угля - 82 %. Для катионов меди эффективность очистки этих материалов составляет 84 % у «Глинта» и 70 % у угля. В процессе исследований выявлена зависимость емкости сорбента «Глинт» от его гранулометрического состава. Причем для цинка и хрома она выше у гранулированного сорбента, а для свинца - у порошковой фракции. Поэтому дисперсный состав используемого сорбента должен определяться в зависимости от характеристик сточных вод.

В динамических условиях максимальная сорбционная емкость материала «Глинт» наблюдается при концентрации меди 20 мг/л и превышает емкость в статических условиях в 1,5 раза, причем эффективная очистка стоков ограничивается скоростью фильтрации 7 м/ч.

Для теоретического обобщения полученных данных с целью прогнозирования эффективности очистки стоков различными сорбентами разработана математическая модель

ф,х)=С0е "

Для проверки модели были проведены физические и вычислительный эксперименты.

Результаты исследований (рисунок 9) подтверждают адекватность модели и позволяют положить сорбционный метод в основу глубокой очистки стоков с целью обеспечения защиты подземных вод в горнопромышленном регионе.

-нф

йт

c(t,l)

- 1.5

c(t,3)

c<t,5)

c(t,7) 1

c(t,9)

eft, 10) 05

0 Q 200 400 600 800 1000 1200

Co=2,0 мг/л, -u=10 см/мин. Рисунок 9 - Результаты вычислительного эксперимента

Для практической реализации метода разработана и запатентована универсальная автоматизированная технологическая схема очистки многокомпонентных стоков (рисунок 10).

2 5

в производство

Рисунок 10 - Автоматизированная установка очистки промышленных стоков сложного состава с замкнутой системой водоснабжения

Устройство выполнено по блочно-модульной схеме, которая позволяет посредством изменения ее конфигурации адаптировать систему очистки к конкретному составу промышленных стоков и качеству под-

земных вод. Это обеспечивает повышение не только экологической безопасности в горнопромышленном регионе, но и снижение экономических затрат как за счет оптимизации стоимости оборудования, так и за счет исключения платежей за сбросы и загрязнение водных объектов, что имеет важное значение для развития горной промышленности и сохранения продуктивной природной среды.

Добыча полезных ископаемых всегда сопровождается интенсивным воздействием на человека и природную среду ряда физических факторов, основным из которых является шум.

Источниками образования акустических полей являются буровзрывные работы, горнодобывающие машины, вентиляционные установки и транспортные средства.

Помимо горных предприятий в горнопромышленном регионе создается сложная инфраструктура, развивается перерабатывающая и строительная промышленность, увеличивается численность населения, строятся дороги и др. При этом выполнение работ технологического цикла сопряжено с наведением мощных акустических полей.

Основные теоретические положения и практические рекомендации по прогнозированию антропогенного шума изложены в трудах отечественных и зарубежных исследователей В.Н. Луканина, И.Л. Карогоди-ной, А.А. Факторовича, В.Н. Белоусова, В.И. Зиброва, Д.З. Лопашева, Г.Л.' Осипова, Е.Я. Юдина, Р. Тейлора, Г. Хюбнера и др.

Одной из основных причин ухудшения состояния территории как среды обитания человека и других организмов в горнодобывающих регионах является процесс перемещения огромной массы горных пород и продуктов их переработки. При этом перевозки не редко осуществляются на большие расстояния по дорогам, проходящим через селитебные зоны.

Развитие автотранспортной сети приводит к увеличению нагрузки на экосистемы различных уровней, поскольку автомобильный транспорт является комплексным загрязнителем природной среды, на долю которого приходится до 70 - 90 % шумового загрязнения.

Таким образом, промышленные зоны и селитебные территории оказываются в пределах влияния наведенных автотранспортом акустических полей с параметрами шума, значительно превышающими ПДУ, вызывающими угнетение и гибель растительных и животных организмов.

Анализ существующих методик прогнозирования акустических полей показал, что они применимы к строго ограниченным условиям движения транспорта и позволяют определять комфортность среды в пределах 7,5 м от середины крайней полосы движения транспорта.

Поэтому для оценки и прогнозирования уровней акустических полей на селитебных территориях, необходима разработка методики, учитывающей пространственные характеристики транспортных потоков.

Воздействие шума на человека не ограничивается ни рабочим местом, ни рабочим временем. При этом в селитебных зонах шумовое загрязнение более значимо, нежели в местах добычи и переработки ископаемого, потому что плотность населения там гораздо выше.

Максимально этот процесс выражен в городах, где основным источником шума является автотранспорт.

Информация об экологической ситуации в регионе представляет собой совокупность координат и баз данных, т. е. пространственно распределенные сведения, поэтому восприятие и обработка этой информации вызывают значительные затруднения. Для устранения этого препятствия использована одна из перспективных геоинформационных технологий ГИС «Maplnfo 7.5»

С целью возможности применения в технологии ГИС исходной аналоговой информации разработано программное обеспечение в среде Delphi 6. Оцифрованная таким образом информация служит основой создания слоев в общей ГИС. Это позволило создать базы данных, содержащие комплекс информации о координатах и времени замеров, эквивалентных и максимальных уровнях звука, а также о метеоусловиях.

В результате реализации этой системы установлено, что на основных магистралях города зона превышения ПДУ распространяется на селитебные территории (рисунок 11).

Рисунок 11-Распределение уровней шума

При этом отмечено, что частотный спектр шума и его уровень на примагистральных территориях зависят от времени года. В то же время категория автомагистрали не оказывает существенного влияния на спектральные характеристики транспортного шума (рисунок 12).

В ходе исследований установлено, что частотный спектр шума и его уровень на примагистральных территориях зависят от метеорологических условий, определяющих условия распространения звука.

-Первомайская, 48 -Пр. Ленина. 76 •-ул. Дм. Ульянова, 10

-> —1 .рас .рас л.С нар нар ктя м.Г брь р. р ска J.3

i) / Г" Ч

-1 \ N w

к \ ч 1 * ч

ч к \ к- - - - - -s с. - :

— -

2000 «0 6000 ЯШ ШООО 120D0 14000 Гц

Рисунок 12 - Спектральные характеристики транспортного шума

Полученные в результате натурных наблюдений данные существенно отличаются от информации, приводимой в литературных источниках. Причиной этого, на наш взгляд, является чрезмерное упрощение различными авторами используемых при расчетах математических моделей. Поэтому на основе дифференциального уравнения эллиптического типа разработана более полная модель, учитывающая влияние параметров окружающей среды и пространственного распределения транспортного потока, согласно которой зависимость интенсивности звука от характеристик источника и параметров окружающей среды имеет вид

1 = 1018^-^-4- .два. . (12)

где СО - круговая частота, Гц; р - плотность среды, кг/м3; Q - производительность источника, м3/с; а - скорость звука, м/с; Г - расстояние до источника, м; /0 - пороговая интенсивность звука на частоте (О = 1000 Гц.

Для численной реализации математической модели разработана программа в среде программирования Delphi, которая позволяет находить значения уровней звука на примагистральных территориях, при различных значениях производительности источника, круговой частоты, плотности среды, а также скорости звука.

Для определения параметра производительности источника Q разработана методика оценки ситуации на основе синхронного измерения уровней шума и видеорегистрации транспортных потоков.

При обработке полученных таким образом данных использовался программный пакет Sound Forge, в который импортировалась видеоинформация. Это позволило идентифицировать уровень шума с пространственной характеристикой транспортного потока.

Интерфейс программного пакета позволяет отображать одновременно аудио- и видеоконтент, благодаря чему можно выявлять закономерности наведения физических полей.

Данная система позволила также провести анализ состава транспортных потоков, который показал, что независимо от категории магистрали на всех участках дорожно-транспортной сети доля грузового транспорта составляет порядка 30 %. Кроме того, полученные данные позволили определить пространственно-временные характеристики потоков.

Полученные таким образом данные позволяют решить обратную задачу определения производительности источника по характеристикам участка дорожно-транспортной сети.

В результате были получены исходные уравнения для разработки программного комплекса оценки и прогноза уровней, наведенных автотранспортом акустических полей:

Q0 = (0,0175ln(WV)-0,0702) , (13)

где N -интенсивности транспортного потока; к - коэффициент, характеризующий участок дорожно-транспортной сети (в простейшем случае может быть рассчитан как 1/h, где h - ширина УДС , h > 5 м).

Уравнение для определения уровня звука имеет вид

(0,01751п(Ж)-0,0702) Z = 132+20 lg—-—-L, О4)

Для оценки и прогноза акустической обстановки на основе параметров источников шума разработана система управления ситуацией по фактору акустического воздействия. Для обеспечения оперативной настройки значимых параметров без перекомпиляции всего комплекса

система разработана на основе ГИС «МарЫо» в виде набора модулей. При этом в ГИС предусмотрена возможность ввода и обработки информации с внешних источников.

Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований вошли в учебные дисциплины, читаемые для студентов и магистрантов специальностей «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов», «Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основе экспериментальных и теоретических исследований установлены новые и уточнены существующие закономерности процессов формирования геоэкологической ситуации и защиты природной среды от доминантных поллютантов, послужившие основой теоретических положений, научно обосновывающих оценку геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах, что способствует сохранению для нынешних и будущих поколений людей продуктивной природной среды.

Основные научные и практические результаты исследований заключаются в следующем:

установлено, что одним из наиболее опасных проявлений деструкции природной среды в горнопромышленном регионе является контаминация подземных вод (основного источника питьевого водоснабжения) вследствие проникновения в них через образовавшиеся при ведении горных работ водопроводящие трещины стоков промышленных предприятий, фильтрата породных отвалов и полигонов твердых бытовых отходов;

установлены закономерности кинетики поглощения поллютантов при движении стоков через слой сорбента, учитывающие вид изотермы сорбции и режим фильтрации, позволяющие усовершенствовать метод очистки промышленных стоков от ионов тяжелых металлов;

обоснован способ глубокой очистки промышленных стоков от тяжелых металлов, разработано и запатентовано блочно-модульное автоматизированное устройство очистки сточных вод для промышленных объектов, обеспечивающее заданную степень удаления из стоков ионов тяжелых металлов с целью снижения антропогенной нагрузки на поверхностные и подземные водные источники, а также для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов;

установлены новые и уточнены существующие закономерности распространения тяжелых металлов на территориях, прилегающих к полигонам твердых бытовых отходов, вертикальной миграции токсичных

компонентов фильтрата в водоносные горизонты, сорбционного поглощения из стоков ионов тяжелых металлов природными сорбентами;

на основе теоретических и экспериментальных исследований обоснован экономически целесообразный способ и разработаны методические рекомендации по проведению очистки сточных вод полигона ТБО от тяжелых металлов посредством их сорбции природными сорбентами;

выявлено влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды, а также установлены новые и уточнены существующие закономерности формирования и распространения выбросов с породных отвалов, их влияния на прилегающие селитебные территории (в том числе на агрохимические показатели, определяющие плодородие почв);

установлено, что продолжающаяся в отвалах генерация серной кислоты вызывает цепную реакцию деструкции ОС, основными факторами которой являются поступающие с отвалов кислотные стоки и породная пыль, формирующие вокруг породного отвала техногенную пустыню площадью до 5 га, где в грунте иммобилизуются педогенные металлы, в том числе марганец, резко снижающий качество поверхностных и подземных вод на прилегающих к породным отвалам территориях. Уровень и интенсивность загрязнения почв кислотными стоками определяются значением рН на контуре породного отвала, типом ландшафта и фильтрационными характеристиками почв; на основе полученных закономерностей разработана методика оценки стоков с породных отвалов;

установлено, что пропускание через водонасыщенную породную массу постоянного электрического тока приводит к перераспределению в междуэлектродном пространстве серной кислоты и снижению кислотности породной массы в 3-10 раз. Это явление можно использовать для снижения токсичности образующейся в зоне дефляции породной пыли;

доказано, что раскисление пылящей поверхности породных отвалов позволяет предотвратить сверхнормативное загрязнение прилегающих к ним селитебных территорий, а также создает благоприятные условия для биологического закрепления поверхности отвалов;

на основе исследования электрических характеристик и электрохимических свойств породной массы разработан способ электрораскисления пылящих поверхностей породных отвалов;

установлены закономерности формирования шумового загрязнения территорий в горнопромышленном регионе, учитывающие параметры транспортного потока и характеристики участка дорожной сети, позволившие разработать методику оценки и прогноза состояния территорий горнопромышленного региона как среды обитания человека;

установлено, что в горнопромышленных регионах одним из основных факторов ухудшения состояния территорий как среды обитания человека и других организмов являются акустические поля, наведенные автотранспортом. Экспериментально доказано влияние на параметры акустических полей конфигурации транспортного потока, физических параметров окружающей среды и метеоусловий, в частности осадков.

Разработана методика исследования влияния автотранспорта на формирование акустических полей в селитебных зонах;

на основе ГИС «Mapinfo» разработана и внедрена методика оценки и прогноза уровней транспортного шума как основы принятия оперативных управленческих решений по сохранению продуктивной природной среды.

Основное содержание опубликовано в следующих работах автора:

Научные статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1.Левкин Н.Д. Экологическое право промышленно развитых стран / Э.М. Соколов, Н.М. Качурин, Н.Д. Левкин // Известия ТулГУ. Экология и безопасность жизнедеятельности - Тула, 1996. - 38 с.

2. Левкин Н.Д. Породные отвалы угольных шахт как фактор загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Н.Д. Левкин, Т.С. Манакова // Известия Тул ГУ. Серия «Экология и рациональное природопользование», Вып. 1. - Тула, 2004. - С.291-302.

3. Левкин Н.Д. Радон в поверхностных и подземных водах Тульской области / Н.Д. Левкин, Г.В. Стась, Д.Ю. Титов // Известия ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып. 8. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.- С. 168-172.

4. Левкин Н.Д. Экологический менеджмент и экономические основы обеспечения безопасности предприятий /А.Л. Розовский, М.В. Сальников, Н.Д. Левкин, A.B. Лазеба // Известия Тул ГУ. Серия «Экология и рациональное природопользование», Вып. 2. - Тула, 2004. - С.142-146.

5. Левкин Н.Д. Проблемы утилизации отходов гальванических производств / Н.Д. Левкин, A.B. Осипова // Известия ТулГУ. Серия «Геотехнологии». Вып. 1. Тула: ТулГУ, 2006. - С. 349-354.

6. Левкин Н.Д. Уран - источник появления радона в породо-угольном массиве / Н.Д. Левкин, Г.В. Стась, Д.Ю. Титов // Известия ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып. 8. Тула,: Изд-во ТулГУ, 2006.- С.. 180-184.

7. Левкин Н.Д. Программный комплекс прогнозирования шума. / Н Д Левкин, М И Гамов // Известия Тул ГУ. Серия «Экология и рациональное природопользование» - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006 - С 314-316.

8. Левкин Н.Д. Анализ шума транспортного потока на основе видеорегистрации / Н.Д. Левкин, М.И. Гамов // Известия Тул ГУ. Серия «Экология и рациональное природопользование».- Тула: Изд-во ТулГУ, 2006,- С.173-175.

9. Левкин Н.Д. Породные отвалы как источники подкисления прилегающих территорий / Н.Д. Левкин, Л.П. Герасимова // Известия Тул ГУ. Серия «Науки о земле». Вып. 5. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. - С. 147-150.

10. Левкин Н.Д. Подкисление прилегающих территорий породными отвалами угольных шахт/ Н.Д. Левкин, Л.П. Герасимова // Известия Тул ГУ. Серия: «Науки о земле». Вып. 5. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. -С.143 - 146.

11. Левкин Н.Д. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды от негативного воздействия породных отвалов шахт подмосковного угольного бассейна / Н.Д. Левкин, Л.П. Герасимова // Известия Тул ГУ. Серия: «Науки о земле». Вып. 5. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. -С.140-142.

12. Левкин Н.Д. Трансформация техногенных выбросов в атмосферном воздухе населенных мест и ее влияние на популяционное здоровье / A.A. Хадарцев, А.Г. Хрупачев, С.П. Туляков, Н.Д. Левкин, С.П. Ганюков // Вестник новых медицинских технологий. 2010. - № 3 -С. 197-201.

13. Левкин Н.Д. Деструктивное влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды / Н.Д. Левкин, Н.Е. Мухина // Вопросы развития современной науки в России: Сборник научных статей. РГСУ. Бугульма: НО» ФЭН-НАУКА», 2011, С 124. ISBN 978-59902879-2-1.

14. Левкин Н.Д. Влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды / Левкин Н.Д., Мухина Н.Е. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, май 2011, ISSN 2073-0071

Монографии:

15. Левкин Н.Д. Геоэкологические проблемы угледобывающих регионов: / Качурин Н.М., Левкин Н.Д., Комиссаров М.С., // монография. Тула: Изд-во ТулГУ: -2011.- 560 с.

16. Лёвкин Н.Д. Геоэкологические последствия добычи угля в Подмосковном бассейне: / Качурин Н.М., Левкин Н.Д., Комиссаров М.С., // монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - 286 с.

Авторские свидетельства и патенты:

17. A.c. 1060991 СССР. Способ определения окислительной активности углей и устройство для его осуществления / Н.Д. Левкин и др. - Опубл. в БИ 1983 - № 46.

18. A.c.1234661 СССР. Способ обнаружения очага самовозгорания угля в массиве / Е.И Захаров и др. - Опубл. в БИ 1986 - № 40.

19. A.c. 1432397 СССР. Способ определения коэффициента теплоотдачи горного массива в выработках / Е.И Захаров и др. (СССР) -Опубл. в БИ 1988. -№39.

20. Пат. 2278824 Российская Федерация, Устройство для очистки промышленных стоков / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин, В.П. Пашков, Е. М. Бурзяева - Опубл. 27.06.2006, Бюл. № 18.

21. Пат.100620 Российская Федерация, Устройство для отбора проб с заданных глубин / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин, А.И. Жучкова, С.А. Камахина, Т.Н.Кобякова - Опубл. 20.12.2010. Бюл. №35.

22. Пат. 101831 Российская Федерация. Устройство для отбора мерных проб с заданных глубин / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин, С.А. Камахина, А.И. Жучкова, Т.Н. Кобякова - Опубл. 27.01.2011. Бюл. №3.

Научные статьи, доклады, тезисы в других изданиях:

23. Левкин Н.Д. Сравнительная оценка интенсивности пылевыде-ления поверхностными комплексами шахт Донбасса и Кузбасса / А.Д. Климанов, А.Ф. Симанкин, Н.Д. Левкин // Тезисы 1-й Республиканской конференции по охране окружающей среды. - Кемерово: 1979. -116 с.

24. Левкин Н.Д. К вопросу разработки систем автоматического контроля запыленности воздуха / Н.Д. Левкин, Король В. В.// Совершенствование механизации и автоматизации горных работ / Тезисы докладов региональной научно технической конференции. - Тула: ТПИ, 1980. - 102 с.

25. Левкин Н.Д. Выбор оптимального рабочего диапазона для дистанционного измерения запыленности воздуха / Н.Д. Левкин // Совершенствование механизации и автоматизации горных работ / Тезисы докладов региональной научно-технической конференции. - Тула: ТПИ, 1981,- 112 с.

26. Левкин Н.Д. Разделение потока угольной пыли на фракции электростатическим методом / Н.Д. Левкин // Совершенствование механизации и автоматизации горных работ / Тезисы докладов региональной научно-технической конференции. - Тула: ТПИ, 1982. -124 с.

27. Левкин Н.Д. Выбор оптимального режима модуляции инфракрасного излучения для обеспечения помехоустойчивости измерительных систем / Н.Д. Левкин //Совершенствование механизации и автоматизации горных ра-бот / Тезисы докладов региональной научно- технической конференции. - Тула: ТПИ, 1982. -143 с.

28. Левкин Н.Д. Экспериментальное исследование начальной стадии самовозгорания углей / Е.И.Захаров, Н.Д. Левкин, И.ВЛанферова // Деп. в ЦНИЭИуголь: 1984,- N 3258. - 20 с.

29. Левкин Н.Д. Излучательная способность Подмосковных углей / Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЭИуголь: 1985,- N 3323. - 9 с.

30. Левкин Н.Д. Теплофизические свойства углей Подмосковного бассейна./Н.Д. Левкин, И.В.Панферова //Деп. в ЦНИЭИуголь: 1984,-N3395- 17 с.

31. Левкин Н.Д. Обнаружение самовозгорания угля в шахтах / Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЭИуголь: 1985, - N 3496. - 12 с.

32. Левкин Н.Д. Экспериментальные исследования процесса теплопередачи в угольном массиве / Н.Д. Левкин, Жучков В.В. // Деп. в ЦНИЭИ-уголь: 1985,- N 3497. - 8 с.

33. Левкин Н.Д. Методологические положения обнаружения очагов самовозгорания угля в шахтах с целью применения эффективных способов борьбы с ними / Е.И. Захаров, Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЗИ-уголъ: 1986,- N 3839. - 87 с.

34. Левкин Н.Д. К вопросу о применении метода бесконтактного определения температуры в шахтных условиях / Н.Д. Левкин, Авдеев О.Ю., Старостин С.Ю. // Деп. в ЦНИЭИуголь: 1987,- N 4288. - 9 с.

35. Левкин Н.Д. Оценка погрешности определения расстояния до очага самовозгорания угля в массиве / Н.Д. Левкин, Авдеев О.Ю., Старостин С.Ю. // Деп. в ЦНИЭИуголь: 1987,- N 4289. - 14 с.

36. Левкин Н.Д. Обнаружение местоположения очагов эндогенных пожаров / Е.И. Захаров, Н.Д. Левкин // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами. - Донецк, 1988. - 186 с.

37. Левкин Н.Д. Излучательная способность углей подмосковного и Челябинского бассейнов / Н.Д. Левкин // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами. - Донецк, 1988. - 186 с.

38. Левкин Н.Д. Мониторинг экологической и промышленной безопасности в борьбе с чрезвычайными ситуациями / А.Л. Розовский, Н.Д. Левкин // Проблемы создания экологически рациональных и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства: Материалы 2-й Международной конференции по проблемам рационального природопользования. - Тула, 2002.-С 35-40.

39. Левкин Н.Д. Экологическая характеристика Тульской области / Н.Д. Левкин, Т.С. Манакова, Е.М. Ахматова, Д.П. Петренко // Материалы 1-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2003. - С.274-279.

40. Левкин Н.Д. Загрязнение почв и поверхностных вод тяжелыми металлами, содержащимися в фильтрате полигона ТБО г. Тула / Н.Д. Левкин, H.A. Афанасьева, Е.А. Матюхина // 1-я Международная геоэкологическая конференция «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула, 2003. -С. 5-9.

41. Левкин Н.Д. Загрязнение окружающей среды сточными водами гальванических производств / Н.Д. Левкин, А. В. Осипова, Е. М. Рылеева // Материалы 1-ой Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2003. - С. 73-78.

42. Левкин Н.Д. К вопросу о качестве воды в г.Тула / Н.Д. Левкин, Е. М. Рылеева // Материалы 1-ой Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2003. - С. 232-238.

43. Левкин Н.Д. Загрязнение воздуха выбросами тяжелых металлов от автотранспорта / Н.Д. Левкин, P.A. Ковалев, Е. А. Афонина, М.И Гамов // Материалы 1-ой Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2003. - С. 499-504.

44. Левкин Н.Д. Геоинформационные системы в оценке синергизма физического и химического загрязнения окружающей среды городским транспортом / Н.Д. Левкин, М. И. Гамов, Е. А. Афонина // Материалы 1-ой Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2003. - С. 505-510.

45. Левкин Н.Д. Исследование распределения тяжелых металлов в зоне влияния породных отвалов угольных шахт Подмосковного бассейна / Н.Д. Левкин, Т.С. Манакова // Материалы 2-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГу, 2004,-С. 131-135.

46. Левкин Н.Д. Анализ методов очистки сточных вод гальванического производства / Н.Д. Левкин, Е.М. Рылеева // Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области». -Тула, 2004. - Вып. 4. - С. 60-65.

47. Левкин Н.Д. Технологический потенциал снижения поступления тяжелых металлов в окружающую среду со сточными водами / Н.Д. Левкин, Е. М. Рылеева, P.A. Ковалев, Ю. Н. Гордеева // Материалы 2-ой Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 218-222.

48. Левкин Н.Д. Исследование загрязнения тяжелыми металлами территории, прилегающей к полигону ТБО г. Тулы / Н.Д. Левкин, H.H. Афанасьева, A.B. Лазеба // Материалы 2-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула: ТулГу, 2004. -С. 127-130.

49. Левкин Н.Д. Проблемы транспортного шума в селитебных зонах промышленно развитых регионов / Н.Д. Левкин, М. И. Гамов // Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области». - Тула, 2004. - Вып. 4 - С. 30-32.

50. Левкин Н.Д. Мониторинг загрязнения окружающей среды породными отвалами угольных шахт / Н.Д. Левкин // Сборник материалов Международной научно-практической конференции МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда». - Москва, 2004. -С. 42.

51. Левкин Н.Д. Исследование влияния антропогенного загрязнения промышленных городов на здоровье населения / Н.Д. Левкин, Л.П. Кузнецова // Материалы II Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» - Москва-Тула, 2005.

52. Левкин Н.Д. Гальваническое производство - один из основных источников загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Н.Д. Левкин, Е. М. Бурзяева //Материалы 5-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области». - Тула, 2006 - Вып. 5. - С. 72-78.

53. Левкин Н.Д. Загрязнение поверхностных вод и донных отложений тяжелыми металлами в г. Тула / Н.Д. Левкин, М.И. Гамов, Е.С. Козлова, Е.А. Ситникова // Материалы 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2006. - С 3-6.

54. Левкин Н.Д. Пылящие породные отвалы как фактор загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Н.Д. Левкин, Л.П Кузнецова, С.А. Камахина, А.И. Грекова // Материалы 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2006-С. 72-75.

55. Левкин Н.Д. Загрязнение подземных вод горнопромышленного региона тяжелыми металлами сточных вод гальванического производства / Н.Д. Левкин, Е.М. Рылеева, A.B. Лазеба, Ю.С. Саллес-Гребецкая // Материалы 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2006. - С. 76-80.

56. Левкин Н.Д. Влияние породных отвалов угольных шахт Подмосковного бассейна на состояние окружающей среды / Н.Д. Левкин // Материалы 3-й Международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». - Тула : ТулГУ, 2006. - С 81 -93.

57. Левкин Н.Д. Экологические последствия добычи угля на шахтах Подмосковного бассейна / Н.Д. Левкин // Геотехнологии и защита окружающей среды. Вып.1. - Тула, Академия горных наук, 2006. - С. 85-91.

58. Левкин Н.Д. Оценка влияния атмосферных осадков на распределение загрязняющих веществ в промышленном районе / Н.Д. Левкин,

Н.Е. Мухина // Информационные системы и модели в научных исследованиях промышленности и экологии. Доклады IV Всероссийской научно-технической конференции ТулГУ. - Тула, 2008. - С.178.

59. Левкин Н.Д. Оценка влияния атмосферных осадков на распределение загрязняющих веществ в окружающей среде / Н.Д. Левкин, Н.Е. Мухина // Доклады ежегодной научно-практической конференции с Международным участием «Демидовские чтения». - Тула, 2008 г.

60. Левкин Н.Д. Исследование влияния растительного покрова на загрязнение территории атмосферными осадками / Н.Д. Левкин, Н.Е. Мухина // Сборник трудов Международного научно-практического семинара «Экологически устойчивое развитие: рациональное природопользование» 21-22 мая 2009 года, Тульская область, музей-усадьба «Ясная Поляна».

61. Лёвкин Н. Д. Деградация почв вследствие атмосферных выпадений / Н.ДЛевкин, А. И. Жучкова, С. А. Камахина // Вестник ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности», Выпуск 1,2. Тула, 2010. С. 107-110.

62. Adsorption of heavy metals onto iron minerals in the organic acids / L.V. Perelomov, I.V. Perelomova, N. D. Levkin, A. Violante // Proceedings of European Geoscience Union General Assembly, Vienna, 2009. Geophysical Research Abstracts, Vol. 11, EGU2009-3407-1,2009. - P. 63.

63.Biosorption of trace elements by Gram negative and Gram positive microorganisms / L.V. Perelomov, I.V. Perelomova, N. D. Levkin, O.I. Sizova// 10th European Meeting on Environmental Chemistry. Association of Chemistry and the Environment. Limoges, France, 2-5 December, 2009.-P. 81.

Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать ./¿.-/0,//.

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. ;

Усл. печ. л. 2 2. Уч.-изд. л. 2., С, Тираж /ОО экз. Заказ О 3 о .

Тульский государственный университет. 300012, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300012, г. Тула, просп. Ленина, 95

Содержание диссертации, доктора технических наук, Левкин, Николай Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Современные принципы геоэкологических ^ исследований горнопромышленных регионов

1.2 Физико-химическое загрязнение окружающей среды ^ атмосферными выбросами

1.3 Методы прогноза параметрического (физического) ^ загрязнения ОС

1.4 Способы снижения деструкции окружающей среды в горнопромышленном регионе промышленными 33 стоками

1.5 Технологии очистки стоков полигонов твердых бытовых отходов

1.6 Методы снижения пылевого воздействия техногенных массивов на окружающую среду

1.7 Методы защиты ландшафтов от негативного воздействия процессов угледобычи

1.8 Защита ОС от физического загрязнения 48 Выводы

Цель и идея работы. Постановка задач исследований

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА И ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Обоснование и выбор в качестве объекта исследований Кузнецкого и Подмосковного угольных бассейнов

2.2 Промышленная и природно-географическая характеристика Кузнецкого угольного бассейна

2.3 Санитарно-эпидемиологическая обстановка в Кемеровской области

2.4 Промышленная и природно-географическая характеристика Подмосковного угольного бассейна

2.5 Санитарно-эпидемиологическая обстановка в Тульской области

Выводы

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ УГЛЕДОБЫЧИ 86 3.1 Факторы, определяющие деформацию окружающей среды угольными предприятиями

3.2 Деструкция окружающей среды стоками породных отвалов

3.2.1 Общие положения

3.2.2 Параметры породных отвалов, определяющие характер и интенсивность загрязнения окружающей среды

3.2.3 Физико-химические свойства породной массы

3.2.4 Влияние стоков с породных отвалов на свойства почв прилегающих территорий

3.2.5 Миграция стоков в окружающей среде

3.2.6 Формирование расходов в стоках

3.3 Методика оценки стоков с породных отвалов

Выводы

4 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПОРОДНОЙ ПЫЛЬЮ

4.1 Потенциал породного отвала как источника пыли

4.2 Распределение влаги и кислоты в породной массе

4.3 Моделирование изменения кислотности по глубине отвала

4.4 Оценка загрязнения территории породной пылью

4.4.1 Оценка влажности поверхности отвала

4.4.2 Методика оценки загрязнения атмосферы пылью с породных отвалов

4.5 Защита окружающей среды от негативного воздействия породной пыли

4.6 Методы снижения негативного воздействия техногенных массивов на окружающую среду

4.7 Мероприятия по электрораскислению пылящей поверхности

Выводы

5 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЗАЩИТЫ 170 ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОТ СТОКОВ ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

5.1 Влияние полигонов твердых бытовых отходов на 170 окружающую среду

5.2 Оценка полигона ТБО как источника загрязнения ОС

5.3 Математическое моделирование миграции фильтрата полигонов твердых бытовых отходов

5.4 Сорбционная очистка фильтрационных стоков от тяжелых металлов

5.4.1 Эффективность очистки сточных вод полигона ТБО природными сорбентам

5.4.2 Сорбционная емкость местных природных материалов

5.5 Методика очистки стоков полигона твердых бытовых отходов т. Тула от тяжелых металлов

Выводы

6 . ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТОКИ КАК ФАКТОР ДЕГРАДАЦИИ

ПОДЗЕМНЫХ ВОД В ГОРНОДОБЫВАЮЩЕМ РЕГИОНЕ

6.1 Загрязнение гидросферы горнодобывающими предприятиями

6.2 Характеристика источников антропогенного загрязнения подземных4 вод тяжелыми металлами,

6.3 Способы предотвращения загрязнения ОС

6.4 Методология сорбцйонной очистки сточных вод от тяжелых металлов и характеристики сорбентов

6.5 Экспериментальные исследования свойств сорбентов • на модельных растворах

6.6 Сорбция ионов тяжелых металлов из реальных стоков сорбентами «Глинт», СКТ-3 и «С-верад»

6.7 Теоретические положения сорбцйонной очистки промышленных стоков;

6.8 Технология очистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов

Выводы '

7 ПРОБЛЕМЫ ФИЗИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ГОРНОПРОМЫШЛЕННОМ РЕГИОНЕ

7.1 Параметрическое загрязнение ОС

7.1.1 Общие сведения

7.1.2 Акустическое загрязнение ОС на горнопромьпиленных предприятиях

7.1.3 Акустическое загрязнение селитебных территорий

7.2 Математическое моделирование распространения шума

7.3 Алгоритм и программные средства численной реализации математической модели распространения шума

7.4 Исследования параметров транспортных потоков как источников шума

7.5 Определение параметров транспортных потоков для прогнозирования уровней шума

7.6 Методика оценки уровней транспортного шума

7.7 Система управления ситуацией по фактору шумового загрязнения

7.8 Алгоритм и структура ГИС поддержки принятия управленческих решений

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах"

Согласно Энергетической стратегии России (ЭС-2030) экологическая безопасность тепловой энергетики будет обеспечиваться на основе развития экологически чистых технологий сжигания угля и улучшения качества угольного топлива (в т.ч. развития обогащения, переработки, брикетирования и др.) как условия реализации роста его потребления электростанциями и другими промышленными объектами.

В целом в горнопромышленных регионах деградация природной среды вызывает разнообразные негативные реакции в среде обитания человека и существенно влияет на популяционное здоровье населения и демографическую ситуацию. Столь сложная обстановка ставит оценку геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах в ряд важных народнохозяйственных и актуальных научных проблем.

Диссертационная работа выполнялась в рамках тематических планов Федеральной целевой программы «Интеграция», межрегиональных научно-технических программ «Прогноз» и «Экологически чистое горное производство», а так же при поддержке аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы на 2009 — 2010 гг.» (per. номер 2.2.1.1/3942) и Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России) (гос. контракт №02.740.11.0319).

Идея работы заключается в том, что снижение деструкции окружающей среды в угледобывающем промышленном регионе достигается посредством разработки и применения комплекса природоохранных мероприятий, основанных на оценке экологической ситуации, базирующейся на адекватных математических моделях загрязнения ландшафтов промышленными выбросами, распространения пыли и инфильтрации стоков с породных отвалов в почву, миграции токсичных компонентов фильтрата в водоносные горизонты, физического загрязнения природной среды.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Основным фактором химического загрязнения окружающей среды породными отвалами угольных шахт является образование в породной массе серной кислоты и распространение её с породной пылью и стоками атмосферных осадков на прилегающие территории. При этом снижение уровня кислотности на поверхности отвала во время атмосферных осадков является краткосрочным и впоследствии компенсируется за счет диффузии кислоты из нижележащих слоев породной массы.

2. Деградация почв на прилегающих к отвалам территориях проявляется в изменении основных агрохимических показателей (рН, содержание подвижных калия и фосфора) и физических свойств грунта, а загрязнение поверхностных вод в основном происходит посредством их подкисления и поступления в водоемы мобилизованных кислотными стоками соединений педогенного марганца.

3. Контаминация подземных вод, являющихся основными источниками питьевого водоснабжения в Кузнецком и Подмосковном угольных бассейнах, происходит вследствие смешения их с загрязненными поверхностными (в том числе наиболее опасными гальваническими) стоками вследствие наличия гидравлической связи между поверхностными и подземными водами, образовавшейся при ведении горных работ. Поэтому для предотвращения снижения качества питьевой воды в горнопромышленном регионе необходима максимальная очистка промышленных стоков от ионов тяжелых металлов.

4. Для оперативного снижения токсичности породной пыли, поступающей на селитебные территории, можно использовать раскисление пылящих поверхностей терриконов посредством электролиза водонасыщенного поверхностного слоя породной массы. При этом образующиеся в результате реакций серной кислоты с минеральными компонентами породы, водорастворимые соединения магния, калия и микроэлементов, становятся доступными для растений и, являясь по своей сути удобрениями, повышают плодородие породной массы и облегчают задачу реализации долговременного биологического закрепления поверхности отвалов.

5. Оценка акустического загрязнения ОС в горнопромышленном регионе может быть произведена на основе математического моделирования, учитывающего условия формирования акустических полей, при этом процесс распространения звука корректно описывается дифференциальным уравнением эллиптического типа, а определение параметров модели осуществляется решением обратной задачи. Принятие эффективных управленческих решений по предупреждению сверхнормативного акустического загрязнения территорий возможно на основе использования геоинформационных систем.

Обоснованность и достоверность научных полож:ений, выводов и рекомендаций подтверждается: корректной постановкой задач исследований и квалифицированным применением классических методов математической физики, математической статистики, теории вероятностей и современных достижений вычислительной техники; достаточным объемом натурных наблюдений, лабораторных и вычислительных экспериментов, результаты которых свидетельствуют об адекватности разработанных моделей, эффективности технических решений, обоснованности выводов и рекомендаций. удовлетворительной сходимостью результатов моделирования с фактическими данными (отклонения не превышают 20%) и результатами вычислительных экспериментов.

Новизна основных научных и практических результатов заключается в следующем: установлены зависимости распределения по глубине породной массы её влажности и уровня рН, определена скорость диффузии серной кислоты в породной массе составляющая порядка 1,5 см/месяц; впервые получены зависимости подвижности ионов тяжелых металлов в породной массе от уровня её рН; выявлен механизм загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами под влиянием породных отвалов и разработана методика оценки кислотных стоков с породных отвалов; показано, что распространение пыли от породных отвалов с учетом ее влажности можно определить на основе уточненной модели Пасквилла-Гиффорда; установлено, что для описания распределения влаги внутри породного отвала может быть использовано уравнение параболического типа для полуограниченного одномерного пространства при наличии непрерывного поглощения влаги; установлено, что пропускание постоянного электрического тока через водонасыщенную породную массу позволяет снизить концентрацию серной кислоты в прианодном пространстве в 3-10 раз; впервые на основе исследования электрических характеристик и электрохимических свойств породной массы разработана методика раскисления пылящей поверхности породных отвалов; разработана математическая модель миграции токсичных компонентов фильтрата в водоносные горизонты и составлена прикладная программа оценки защищенности грунтовых вод от загрязнения; экспериментально обоснован способ очистки стоков полигона ТБО от тяжелых металлов посредством их сорбции природными сорбентами и разработаны методические указания по очистке фильтрата и рекомендации по проектированию очистных сооружений стоков полигона ТБО; установлены зависимости сорбционной емкости модифицированных алюмосшшкатных сорбентов и активного угля от времени сорбции и концентрации металлов в стоках в статическом и динамическом режимах; разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов слоем сорбента, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями и обоснован способ очистки промышленных стоков от тяжелых металлов посредством их сорбции модифицированными ашомо-силикатными сорбентами; установлено, что максимальное ухудшение состояния территорий как среды обитания человека и других организмов под влиянием наведенных акустических полей происходит в селитебных зонах горнопромышленного региона, где уровни шума могут достигать 80 дБА; установлены зависимости интенсивности транспортного шума от параметров участка дорожно-транспортной сети и метеорологических условий и разработана математическая модель физического загрязнения природной среды на основе дифференциального уравнения эллиптического типа, учитывающая условия формирования акустических полей.

Практическая значимость работы заключается в том, что: выявлены эффективные алюмосиликатные сорбенты для глубокой очистки сточных вод от тяжелых металлов; на основе полученных зависимостей концентраций тяжелых металлов в фильтрате и в слое сорбента от времени сорбции разработана математическая модель сорбции тяжелых металлов и составлена прикладная программа, позволяющая прогнозировать эффективность очистки стоков различными поглотителями; разработана и запатентована блочно-модульная установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов с автоматическим регулированием концентрации очищенных промышленных стоков, обеспечивающая снижение антропогенного воздействия на поверхностные и подземные воды горнопромышленных районов; разработанная методика раскисления пылящей поверхности породных отвалов позволяет предотвратить сверхнормативное загрязнение окружающей среды при интенсивном поступлении пыли на прилегающие к отвалам селитебные территории, а также обеспечивает условия для ускорения формирования растительного покрова; на основе полученной аналитической зависимости миграции компонентов фильтрата в водоносные горизонты составлена прикладная программа, позволяющая проводить прогноз изменения состава подземных вод при поступлении в них токсичных соединений; разработаны методические рекомендации по проведению очистки сточных вод полигона ТБО от тяжелых металлов; на основе ГИС разработана система для оценки уровней акустического загрязнения примагистральных территорий, позволяющая принимать оперативные управленческие решения по предупреждению сверхнормативного шумового загрязнения среды.

Апробация работы. Материалы диссертации обсуждены в процессе докладов и дискуссий на региональных, республиканских и международных конференциях: на 1-й республиканской конференции по охране окружающей среды (Кемерово,1979), на Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами (Донецк, 1988), на 4-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области» (Тула, 2004), на Всероссийской конференции «VI Докучаевские молодежные чтения» (г. Санкт-Петербургу 2004 г.); на международных геоэкологических конференциях «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами» (г.Тула, 2003-2004, 2006 гг.), международной научно-практической конференции МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда» ( Москва, 2004), на П мёждународной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» ( Москва-Тула, 2005), на научно-практической конференции с международным участием «Демидовские чтения» ( Тула, 2008), на IV всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях промышленности и экологии», (Тула, 2008), Proceedings of European Geoscience Union General Assembly (Vienna, 2009), Book of Abstracts of 10th European Meeting on Environmental Chemistry. Association of Chemistiy and the Environment. (Limoges, France, 2009).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 63 работы.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из 7 глав, изложенных на 310 страницах машинописного текста, содержит 88 иллюстраций, 37 таблиц, список литературы из 350 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Левкин, Николай Дмитриевич

Выводы

На основе теоретических и экспериментальных исследований установлены закономерности формирования акустических полей, наведенных автотранспортом, учитывающие параметры транспортного потока и характеристики участка дорожной сети, позволившие разработать методику оценки и прогноза состояния территорий горнопромышленного региона как среды обитания человека и других организмов.

Установлено, что в горнопромышленных регионах одним из основных факторов ухудшения состояния территорий как среды обитания человека и других организмов являются акустические поля, наведенные автотранспортом.

Разработана, методика; исследования влияния автотранспорта на формирование акустических полей в селитебных зонах

Экспериментально установлено, что категория автомагистрали не оказывает существенного влияния на спектральные характеристики транспортного шума.

Экспериментально доказано влияние на уровни наведенных акустических полей конфигурации транспортного потока, физических параметров окружающей среды и метеорологических условий, в частности осадков.

Получены уравнения, описывающие процесс физического загрязнения автотранспортом природной среды, которые учитывают условия формирования акустических полей.

Разработана геоинформационная система для оценки уровней акустического загрязнения примагистральных территорий.

Разработана и внедрена на ОАО «Керамика» методика оценки и прогноза уровней транспортного шума как основа принятия управленческих решений по сохранению продуктивной природной среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе теоретических и экспериментальных исследований установлено, что одним из наиболее опасных проявлений деструкции природной среды в горнопромышленном регионе является контаминация подземных вод (основного источника питьевого водоснабжения) вследствие проникновения в них через образовавшиеся при ведении горных работ водо-проводящие трещины стоков промышленных предприятий, фильтрата породных отвалов и полигонов твердых бытовых отходов; установлены закономерности кинетики поглощения поллютантов при движении стоков через слой сорбента, учитывающие вид изотермы сорбции и режим фильтрации, позволяющие усовершенствовать метод очистки промышленных стоков от ионов тяжелых металлов. обоснован способ глубокой очистки промышленных стоков от тяжелых металлов, разработано и запатентовано блочно-модульное автоматизированное устройство очистки сточных вод для промышленных объектов, обеспечивающее заданную степень удаления из стоков ионов тяжелых металлов с целью снижения антропогенной нагрузки на поверхностные и подземные водные источники, а также для предотвращения возникновения и развития опасных техноприродных процессов; установлены новые и уточнены существующие закономерности распространения тяжелых металлов на территориях, прилегающих к полигонам твердых бытовых отходов, вертикальной миграции токсичных компонентов фильтрата в водоносные горизонты, сорбционного поглощения из стоков ионов тяжелых металлов природными сорбентами; на основе теоретических и экспериментальных исследований обоснован экономически целесообразный способ и разработаны методические рекомендации по проведению очистки сточных вод полигона ТБО от тяжелых металлов посредством их сорбции природными сорбентами; выявлено влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды, а также установлены новые и уточнены существующие закономерности формирования и распространения выбросов с породных отвалов, их влияния на прилегающие селитебные территории (в том числе на агрохимические показатели, определяющие плодородие почв); установлено, что продолжающаяся в отвалах генерация серной кислоты вызывает цепную реакцию деструкции ОС, основными факторами которой являются поступающие с отвалов кислотные стоки и породная пыль, формирующие вокруг породного отвала техногенную пустыню площадью до 5 га, где в грунте иммобилизуются педогенные металлы, в том числе марганец, резко снижающий качество поверхностных и подземных вод на прилегающих к породным отвалам территориях; уровень и интенсивность загрязнения почв кислотными стоками определяются значением pH на контуре породного отвала, типом ландшафта и фильтрационными характеристиками почв; на основе полученных закономерностей разработана методика оценки стоков с породных отвалов; установлено, что пропускание через водонасыщенную породную массу постоянного электрического тока приводит к перераспределению в междуэлектродном пространстве серной кислоты и снижению кислотности породной массы в 3-10 раз; это явление можно использовать для снижения токсичности образующейся в зоне дефляции породной пыли; доказано, что раскисление пылящей поверхности породных отвалов позволяет предотвратить сверхнормативное загрязнение прилегающих к ним селитебных территорий, а также создает благоприятные условия для биологического закрепления поверхности отвалов; на основе исследования электрических характеристик и электрохимических свойств породной массы разработан способ электрораскисления пылящих поверхностей породных отвалов; установлены закономерности формирования шумового загрязнения территорий в горнопромышленном регионе; учитывающие параметры; транспортного потока и характеристики участка дорожной сети, позволившие разработать методику оценки ; и прогноза состояния территорий? горнопромышленного региона как среды обитания человека; установлено; что в. горнопромышленных регионах одним из основных факторов ухудшения состояния территорий как среды обитания человека и других организмов являются акустические поля, наведенные автотранспортом; экспериментально доказано влияние на параметры акустических полей конфигурации транспортного потока, физических параметров окружающей среды и метеоусловий, в частности осадков; разработана методика исследования влияния автотранспорта на формирование акустических полей в селитебных зонах; на основе ГИС «Мар1п&» разработана и внедрена методика оценки и прогноза уровней транспортного шума как основы принятия оперативных управленческих решений по сохранению продуктивной; природной среды.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Левкин, Николай Дмитриевич, Тула

1. Абдрахманов Р. Ф. О техногенном воздействии городских свалок на подземные и поверхностные воды / Р. Ф. Абдрахманов, X. Н. Зайнуллин, Е. Ж. Галимова // Экология промышленного производства. — 1999. - № 1. — С. 15-24,

2. Абрамов В. П. Геоинформационные системы в оценке шумового за-: грязнения/ В. П. Абрамов, М. И. Гамов // Геоинформационные технологии в решении региональных проблем. Тула: Гриф и К, 2002. С. 50-51.

3. Абрамов В. П., Костин С. В1, Машинцов Е. А., Сидорук И. М. Муниципальная геоинформационная система в Туле поиск, проблемы, решения// ГИС ассоциация. Информ. бюл. № 5. - 1997. - С.60-62.

4. Абрамов: Н: Н. Водоснабжение. / Н. Н. Абрамов. М. : Стройизд,1987.

5. Агасьянц А.А. Влияние транспортной инфраструктуры на состояние городской среды/ А.А. Агасьянц, 3-Е. Меркулова // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 1984.- № 9. С. 26-29.

6. Агрохимия. — 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. П.М. Смирнова, Э.А. Муравина. — М.: Колос, 1984. -304с.

7. Акустика: Справочник / А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В, И. Шоров; Под ред. М. А. Сапожкова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 336 с.

8. Алексеев М.И. Гидравлический расчет сетей водоотведения: 4.1. Закономерности движения жидкости; 4.2. Расчетные таблицы / М.И. Алексеев, Ф.В. Кармазинов, A.M. Курганов / СПбГАСУ. СПб., 1997.

9. Алексеев М.И., Курганов A.M. Организация отведения поверхностного стока с урбанизированных территорий М; 2000. 350 с.

10. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях / Ю. В. Алексеев.—Л.: Агропромиздат, 1987. — 102 с.

11. Алехичев С.П. О методике лабораторного определения аэродинамических характеристик смесей кусковатого материала / С.П. Алехичев, JI.A. Пучков // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1966, № 6-С.51-59.

12. Анализ шумовых характеристик селитебной территории г. Тольятти / A.B. Васильев //ЭКиП. 2005. - №4, С. 20-23.

13. Аппарат стальной эмалированный СЭрнв 20-3-Х2-16 : каталог / ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1991. - 144 с. ;

14. Артамонова В.Г., Шаталов H.H. Профессиональные заболевания: Учебник: в 2 т./ В1Г. Артамонова, Н:Н. Шаталов. М.: Медицина, 1996. - 430 с.

15. Атлас углей Подмосковного бассейна / под ред: B.C. Яблокова. -ЦБТИ; Тула, 1962. 196 с.

16. Аюкаев Р. И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие. / Р. И. Аюкаев;.В. 3. Мельцер. — Л., 1985.-120 с.'

17. Багров О. Н. Системы полного водооборотного водоснабжения в цветной металлургии. / О. Н. Багров, В. Н. Антонов, Э. П. Куликов и др. — М. : Металлургия, 1978. — 143 с.

18. Базякина Н. А. Очистка концентрированных промышленных сточных вод. / Н. А. Базякина. — М.: Госстройиздат, 1958.

19. Банников А.Г. и др. Охрана природы. М.; "Агропрмиздат", 1985.

20. Бачинсышй Г. О. Сощоеколопчний принцип природокористува-ния// Вюн. АН УССР. 1984. -№11.- С.68-79.

21. Безопасная эксплуатация породных отвалов / коллектив авторов / — М.: ЦНИЭИуголь, 1968 95 с.

22. Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город / Э.Ю. Безуглая, Г.П. Расторгуева, И.В. Смирнова— JL: Гидрометеоиздат, 1991.

23. Белоусов В.Н. Борьба с шумом в городах/ В.Н. Белоусов М.: Стройиздат, 1987. - 248 с.

24. Белякова Т. М., Гусейнов А. Н., Панарина М. В. Эколого-геохимические особенности городских ландшафтов в центрах металлургического производства // Географическое прогнозирование и охрана природы. -М.: Изд-во МГУ, 1990.

25. Бересневич ELB. Аэрология карьеров: Справочник / П.В. Бересне-вич, В.А. Михайлов, С.С. Филатов. — М.: Недра, 1990. 280 е.: ил.

26. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы / М.Е. Берлянд. —Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 272 с.

27. Берлянд М.Е. Современные проблемы атмосферной диффузии и загрязнения атмосферы / М.Е. Берлянд. — JL: Гидрометеоиздат, 1975. — 448 с.

28. Бертокс П. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений / П. Бертокс, Д. Радц. М.: Мир, 1998. - 606 с.

29. Беус А. А. Геохимия окружающей среды / А. А. Беус, JI. И. Грабов-ская, Н. В. Тихонова. М. : Недра, 1976. — 248 с.

30. Билан И.Е. Пылевая обстановка на угольных складах / И.Е. Билан // Научно-технический прогресс и оздоровление труда в угольной и металлургической промышленности. — Донецк, 1975. — С.38-39.

31. Биогеохимические основы экологического нормирования / В.Н. Башкин, Е.В. Евстафьева, В.В. Снакин и др. М.: Наука, 1993. - 304с.

32. Биологические пруды в практике очистки сточных вод / Г. Г. Вин-берг и др.. — Минск, 1966. — 232 с.

33. Биотехнология: принципы и применение : пер. с англ. / под ред. И. Хиггинса. М.: Мир, 1988. - 479 с.

34. Битюкова В.Р. Тенденции атмосферного загрязнения в городах России / В.Р. Битюкова, A.A. Попов // Экология и промышленность России. — 2004.- №3.

35. Близнюк В. Д. Корреляционные связи между городским шумом и неинфекционными заболеваниями населения/ В.Д. Близнюк // Гигиена и санитария. 2001. -№ 6. С. 20-21.

36. Бобылев А.П. Добыча угля и охрана окружающей среды / А.П. Бобылев, A.A. Айруни, Б.Д. Сусленков // Техника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело. — 1979. — №8. — С. 2-4.

37. Божевельнов Е.А. Люминесцентный анализ неорганических веществ / Е.А. Божевельнов — М.: Химия, 1996.

38. Бокнггейн Б. С. Диффузия в металлах : учеб. Пособие / Б. С. Бок-штейн. — М. : Металлургия, 1978. — 248 с.

39. Бочевер Ф. М. Защита подземных вод от загрязнения / Ф. М. Боче-вер; Н. Н. Лапшин, А. Е. Орадовская. — М.: Недра, 1979. — 254 с.

40. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы. М., "Мир", 1988.

41. Бродская H.A. Экологические проблемы городов: Учеб. Пособие / H.A. Бродская, О.Г. Воробьев, О.Ч. Реут- СПб.: Изд. Центр СПбГМТУ, 1998. -151 с.

42. Бронтштейн Д.Л. Современные средства измерения загрязнения атмосферы / Д.Л. Бронтштейн, H.H. Александров.—Л.: Гидрометеоиздат, 1989.

43. Бретпшайдер Б., Курфюрст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений; технология и контроль. Л.: "Химия", 1989.

44. Будзило Е.А. Горные работы и охрана природной среды / Е.А. Будзило // Уголь Украины. 1980. - №5. - С.29-30.

45. Будников Г.К. Тяжёлые металлы в экологическом мониторинге водных систем / Г.К. Будников // Соросовский образовательный журнал. — 1998.- №5.

46. Буркат Г.К. Серебрение, золочение, палладирование и родирование. / Г. К. Буркат. JL : Машиностроение, Ленингр.отд-ние, 1984. — 86 с.

47. Бутырин Г. М. Высокопористые углеродные материалы / Г. М. Бу-тырин. М. : Химия, 1976. — 190 с.

48. Вавилин В. А. Свалка как возбудимая среда / В. А. Вавилин и др. // Природа. — 2003. № 5; - С. 54-60.

49. Вартанян И.А. Шум: во благо или во вред?/ И.А. Вартанян, И.Г. Андреева// Природа. 2001. - № 3. С. 23-29;

50. Василенко А.П. Мониторинг загрязнения снежного покрова. / АЛ 1. Василенко, И.М. Назаров, Ш.Д. Фридман. — JL: Гидрометеоиздат, 1985. — 181 с. '

51. Василенко JI. В. Методы очистки промышленных сточных вод: Уч. пособие. / JI-. В: Василенко. — Екатеринбург, 2000. — 167 с.

52. Величювский Б. Т. Здоровье человека и окружающая среда. / Б. Т. Величювский. Учебное пособие. М.: 1997. - 256 с.

53. Венедиктов Д.Д., Киселев A.C., Летровский А.М., Комаров Ю.М. и др. Системное моделирование здравоохранения // Новости медицины и медицинской техники. — 1976. № 7. - С. 3-55. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. - М.: Наука, 1991. - 272 с.

54. Вернадский В. И. Биосфера и ноосфера. М.: Наука, 1991. - 272 с.

55. Вишневский А.Г. Воспроизводство населения и общество. -М.: Финансы и статистика, 1982. 287 с.

56. Водоотводящие системы, промышленных предприятий / С. В. Яковлев и др.. — М.: Стройиздат, 1990. — 511 с.

57. Водяницкий Ю.Н. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах / Ю.Н. Водяницкий; В.В. Добровольский. — М: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 1998. 216 е.: ил.

58. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Л;: Химия, 1975. — 511с.

59. Вредные химические вещества: Неорганические соединения 1-VI групп : справочник / А. Л. Бандман и др:.; под общей ред. В. А. Филова. -Л.-: Химия, 1988.-512 с.

60. Вредные химические вещества: Неорганические соединения V-VIII фуип : справочник / А. Л. Бандман и др.; под общей ред. В. А. Филова. — Л.: Химия, 1989.-502 с.

61. Гаврилов Л.А., Гаврилова И.С. Биология продолжительности жизни. М.: Наука, 1991.

62. Гальванические покрытия в машиностроении : Справочник. В 2 т. Т. 1. 7 под ред. М. А. Шлугера, Л. Д. Тока. — М.: Машшюстроение, 1985. -248 е., ил.

63. Гарин В. Mi Твердые отходы и экологическая безопасность городов / В. М. Гарин, И. А. Кленова, А. Г. Хвостиков // Безопасность.жизнедеятель-ности. 2001. - № 2. - С. 17-19;

64. Гвоздева Н; П. Угли Подмосковного бассейна и их классификация по физико-механическим свойствам. Углетехиздат, 1948.

65. Генерация и методы снижения шума и звуковой вибрации / Н. Кравчук. М.: Издательство Московского университета, 1991, - 182 с.

66. Географическое прогнозирование и охрана природы. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 192 с.

67. Герасименко А. А. Определение параметров электрохимических процессов осаждения покрытий. / Герасименко А. А., В. И. Михитюк. — М.: Металлургия, 1980. 110 с.

68. Глубокая очистка и повторное использование сточных вод (обзор). -М., 1974.-64 с.

69. Голубев И. Р. Окружающая среда и* транспорт/ И. Р.* Голубев М.: Транспорт, 1987. - 207 с.

70. Гонопольский А. М. Аэрация свалочного тела полигона ТБО /

71. A. М. Гонопольский, JT. Г. Федоров, В. Е. Мурашов // Экология и промышленность России. 2003. - № 2. - С. 20-21.

72. Горбатовский В. В. Экологическая безопасность в городе. /

73. B. В. Горбатовский, Н. Г. Рыбальский М.: РЭФИА, 1996. - 80 с.

74. Горлов В.Д. Оценка социально-экологических издержек от запыленных сельхозугодий, прилегающих к отвальному массиву / В.Д. Горлов, Ю.В. Горлов // Горный журнал. 1999. № 7.

75. Государственный доклад «О состоянии окружающей- природной среды Российской Федерации в 1998 году». // ЭКОС Информ. 2000. — № 2. - с. 62-66.

76. Государственный доклад "О состоянии и охране окружающей природной среды Кемеровской области в 2007 году'7 Министерство природных ресурсов Российской Федерации, Администрация Кемеровской области. -Кемерово: "Практика", 2008. 381с

77. Гридин В.Г. Ефимов В.И. Харченко В.А. «Аналитический обзор эколого-экономического состояния окружающей природной среды Кемеровской области в 2005 году» Издательство Московского государственного горного университета. Москва, 2007.

78. Грушко Я.М. Вредные неорганические соединения в промышленных выбросах в атмосферу / Я.М. Грушко. — Л.: Химия, 1987.

79. Губанов Л. Н. Исследования-по доочистке сточных вод от процессов гальванопокрытий на мембранных фильтрах и регенерация последних / Л. Н. Губанов, Д. Н. Губанов. // Вода и Экология. 2000. - № 4. - с. 48-51.

80. Гурова Л.В. Геохимическое исследование снегового покрова в районе активного техногенного загрязнения / Л.В. Гурова, В.Н. Симурзин // Тульский экологический бюллетень — 2000. — Тула, 2001. — С. 136-140.

81. Гухман Г.А. Проблемы автотранспорта/ Г. А. Гухман // Энергия: экономика, техника, экология: — 2000. — № 6. С. 40-41.

82. Давыдчук В. С., Линник В. Г., Чепурной Н. Д. Организация геоинформационных систем для моделирования антропогенных нарушений природной среды крупных регионов // Сб. тр. ВНИИСИ. № 5 - М., 1988.

83. Двоскин Г. И. Уничтожение твердых отходов в малых мусоросжигательных установках / Г. И. Двоскин, Т. Н. Константинова, Н. А. Клюев // Экология и промышленность России. — 1999. № 8. — С. 14-19.

84. Дербинова М. П., Сороковикова Н. В. Экономико-географическая характеристика экологического региона // Региональный экологический мониторинг. М: Мир, 1977. - 572 с.

85. Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа / Г. Деч. М.: Наука, 1965. — 288 с.

86. Диткин В. А. Справочник по операционному исчислению / В. А. Диткин, А. П. Прудников. — М. : Высш. шк., 1965. — 468с.

87. Дмитраков A.B. Загрязнение атмосферы по данным снегометрии / A.B. Дмитраков, А.Ф. Симанкин, А.П. Пронин // Тульский экологический бюллетень. Выпуск №11, 1999.

88. Дмитраков A.B. Загрязнение почвенного покрова как следствие аэрогенного воздействия / A.B. Дмитраков, А.Ф. Симанкин // Тульский экологический бюллетень. Выпуск №11, 1999.

89. Добровольский В. В. Основы биогеохимии / В. В. Добровольский. — М. : Академия, 2003. 400 с.

90. Доклад о состоянии и охране окружающей среды Тульской области в 2003 году / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР РФ по Тульской области. — Тула, 2003. — 85 с.

91. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тульской области в 2002 году / Комитет природных ресурсов по Тульской области. — Тула, 2003.

92. Долина JI. Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод : учеб. Пособие / JI. Ф. Долина. — Днепропетровск : ДИИТ, 2000. -84 с.

93. Дороненко Е.П. Рекультивация земель, нарушенных открытыми горными разработками / Е.П. Дороненко. — М.: Недра, 1979. — 263 с.

94. Дунаевский JLB. Проблема шумового загрязнения в городах России / JI.B. Дунаевский // Промышленное и гражданское строительство. -1996. № 9. С. 18-20.

95. Дунаевский JI.B. Шумовое загрязнение городов России / JI.B. Дунаевский // Экология и промышленность России. 1998. - № 8. С. 28-32.

96. Дымов B.C. Недра Тульской области / B.C. Дымов, А.И. Сычёв, В.В. Гуркин, JI.JI. Ваулин, В.Я. Никулин, А.Н. Пристягин. — Тула, 2000.

97. Дьяков А.Б. Экологическая безопасность транспортных потоков /

98. А.Б. Дьяков, Ю.В. Игнатьев, Е.П. Коншин. М.: Транспорт, 1989. - 200 с.

99. Евилевич А. 3. Очистка сточных вод. / А. 3. Евилевич. — JI.: Стройиздат, 1965. — 290 с

100. Егин Н. JI. Углеродный волокнистый сорбент и изделия на его основе / Н. Л: Егин. // Вестник машиностроения. — 2001. — № 3. — с. 61-62.

101. Жуков А. И. Канализация промышленных предприятий / А. И. Жуков, Л. Г. Демидов,.И. Л: Мош-айт, И: Д. Родзиллер. — М. : Стройиздат, 1969.

102. Журба Mi F. Очистка воды на зернистых фильтрах. / М. Г. Журба. -М., 1980:-199 с.

103. Заварзиной М. Ф. Спорово-пьшьевые характеристики верхних угольных пластов южного крыла Подмосковного бассейна. «Мосбассугле-геология». 1954.

104. Задачи по достижению здоровья для всех. ВОЗ. — Копенгаген, 1991.-315 с.

105. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Справочник в двух частях. — М.: Металлургия, 1988.

106. Зибров В. И. Справочник по защите шума и вибрации жилых и общественных зданий /В. И. Зибров. К.: Будивэльнык, 1989. - 160 с.

107. Зиманкин Н. Н. Техногенные факторы воздействия на окружающую среду Тульской области / Н. . Зиманюш, В. К. Старченкова // Тульский экологический биллютень 2004. — Тула : ТулГУ, 2005. — Вып. 1. — с.35-43.

108. Иванова А. Е. Проблемы смертности в Липецкой области. / А. Е. Иванова, В. Г. Семенова, Т.П. Сабгайда. // Информационно-аналитический вестник «Социальные аспекты здоровья населения» — 2008. — №3.-с. 13-19.

109. Иванов К. Е. Географические исследования и физико-географические системы // География^ и современность. Л.: Изд-во ЛГУ, 1982.- 135 с. . '

110. Ильин; В. А. Цинкование, кадмирсвание, оловянирование и свинцевание. / В. А. Ильин. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отдгние; 1983. — 87 с.

111. Инженерная гальванотехника в приборостроении / Под ред. А. М. Гинберга. — М.: Машиностроение, 1977. — 512 С.

112. Калабина М. М£ Сб. : Очистка промышленных сточных вод. / М. М. Калабина. Вып. 1. М.: Стройиздат, 1957. — 5 с. .

113. Каминский В;С. Защита окр5^жающей среды при обогащении полезных ископаемых/ B.C. Каминский, В.В. Небера, Н.К. Алабин // Обогащение полезных ископаемых. — М.: 1977. — С.1 -99.

114. Канарский Н.Д;, Михалев М.А. Гидрологические расчеты / ЛПИ. Л., 1984.61с.

115. Карагодина И. А. Городские и жилшцно-комунальные шумы / И. А. Карагодина М:: Медицина, 1964. - 268 с.

116. Карагодина И: Л: Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов / И. Л. Карагодина, С.А. Солдаткина. В 2-х т.-М., 1997.

117. Карагодина И.Л. Борьба с шумом в городах / И.Л. Карагодина, Г.Л. Осипов, И.А. Шишкин. М.: Медицина, 1972. - 160 с.

118. Карагодина И.Л. Борьба с шумом и вибрацией в городах / И.Л. Карагодина. М.: Медицина, 1979. - 160 с.

119. Карагодина И:Л. Городские и жилищно-коммунальные шумы и борьба с ними / И.Л. Карагодина, Г.Л. Осипов, И.А. Шишкин. М;: Медицина, 1964.-231 с.

120. Карелин Я: А. Очистка производственных сточных вод/Я. А. Карелин, Д. Д. Жуков; М. А. Денисов, О. Н. Клочков. / — М.: Стройиздат, 1970.

121. Карпухина* Р. И. Определение перспективных методов очистки сточных вод отраслей промышленности на основе- прогнозирования. / — Минск: БелНИИНТИ, 1974. 32 с.

122. Карюхина Т. А. Химия воды и микробиология. / Т. А. Карюхина, И. Н. Чурбанова. М. : Стройиздат, 1983. — 168 с.

123. Касимов Н. С. и др. Эколого-геохимические оценки городов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. — 1990. № 3. - С. 3-12

124. Козлов Ю.С. Экологическая безопасность автомобильного транспорта / Козлов Ю.С. М.: АГАР: Рандеву-АМ, 2000. - 176 с.

125. Комаров В. С. Адсорбенты: вопросы теории, синтеза и структуры. / В. С. Комаров. Минск, 1997. - 287 с.

126. Комаров Ю.М. Здоровье населения. Проблемы интегральной оценки. Здравоохранение, Бухарест. - 1979 - № 4. - С.3-9.

127. Комаров Ю.М., Иванова Н.Т. Вопросы оценки здоровья больших контингентов населения. Сов. здравоохр. — 1977. - № 5. - С.21-25.

128. Концепциял использования ветровой, энергии в России / под ред. П.П. Безруких. — М.: Книга — Пента, 2005. — 128с.

129. Косой Ю. М. Городской транспорт в зеркале экологии / Ю. М. Косой. // Энергия: экономика, техника, экология. 2001. - № 1. С. 6469.

130. Косолапов А. Б., Кошкарев A.B. Экологическое содержание в медико-географическом картографировании // Эколого-географическое картографирование и районирование Сибири. Новосибирск: Наука, 1990. -С.57-64.

131. Костюк В. И. Очистка сточных вод машиностроительных предприятий / В. И. Костюк, Г. С. Карнаух. Киев: Тэхника, 1990. — 120 с.

132. Красовская О. В., Скатергциков С. В. Космическое изображение и ГИС-технология в территориальном управлении и градостроительном проектировании// ГИС ассоциация. Информ. бюл. № 5. 1997. - С.43-45.

133. Крейтан В.Г. Защита жилища от шума / В.Г. Крейтан. М.: Знание, 1986. - 130 с.

134. Круглицкий H.H. Угледобыча и окружающая среда. — К: 1985.

135. Куварин Ю.Н. Экологическая обстановка на территории Тульской области / Ю.Н. Куварин // Экологические проблемы регионов России: Тульская область. М: 1995.

136. Кудрявцев Н. Т. Электролитические покрытия металлами. / Н. Т. Кудрявцев. М. : Химия, 1979. - 352 с.

137. Кузнецов A.A., Лебедев A.M., Коряков А.Е. Информационные технологии при анализе экологической обстановки // Проблемы информатизации образования: Тезисы докладов областной научно-методической конференции. Тула: ТулГУ,1999. - С. 12-13.

138. Кульский Л. А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды: В 2-х ч. / Л. А. Кульский, И. Т. Гороновский и др.. — К., 1980.

139. Курганов A.M. Таблицы параметров предельной интенсивности дождя для определения расходов в системах водоотведения. М.: Стройиздат, 1984. 106 с.

140. Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: Справочник. Л.: Стройиздат, 1986. 440 с.

141. Лавров С. Б. Теоретические вопросы социальной экологии и география// Географо-экологические аспекты экономического и социального планирования. Л.: ГО СССР, 1980. - С. 3-11.

142. Лайнер В. И. Защитные покрытия металлов. / В. И. Лайнер. — М.: Металлургия, 1974. — 559 с.

143. Лапицкая М. П. Очистка сточных вод. / Примеры расчётов: Уч. пособие. // М. П. Лапицкая, Л. И. Зуева, H. М. Балассаун и др.. — Минск, 1983.-255 с.

144. Ласков Ю. М. Примеры расчетов канализационных сооружений : учеб. пособие / Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов, В. Н. Калицун. 2-е изд., пе-рераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1987.-255 с.

145. Левкин Н.Д. Загрязнение воздуха выбросами тяжелых металлов от автотранспорта / Н.Д. Левкин, Р.А. Ковалев, Е. А. Афонина, М.И Гамов // Материалы 1-ой международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей средьтта^

146. Тула: ТулГУ, 2003. С. 499-504.

147. Левкин Н.Д. Мониторинг загрязнения окружающей среды породными отвалами угольных шахт / Н.Д. Левкин // Сборник материалов международной научно-практической конференции МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда». — Москва, 2004. -С. 42.

148. Левкин Н.Д. Породнью отваль1 как источники подкисления прилегающих территорий / НД. Левкин, Л.П. Герасимова // Известия Тульского государственного университета. Серия:«Науки о земле». Выпуск №5. — Тула, Изд-воТулГУ, 2009;-С. 147-150.

149. Левкин Н.Д. Программный комплекс прогнозирования шума / Н.Д. Левкин, М.И. Гамов // Известия Тульского государственного университета. Серия «Экология и рациональное природопользование». — Тула, Изд-во ТулГУ, 2006. С.314-316.

150. Левкин Н.Д. Пылящие поролные отвалы как фактор загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами / Н.Д. Левкин, Л.П Кузнецова,

151. С.А. Камахина, А.И. Грекова // Материалы 3-й международной геоэкологической конференции «Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами». — Тула : ТулГУ, 2006.-С. 72-75.

152. Левкин Н;Д. Проблемы утилизации отходов гальванических производств / Н.Д. Левкин, A.B. Осипова // Известия ТулГУ. Серия «Геотехнологии». Вып. 1. Тула: ТулГУ, 2006. С. 349-354.

153. Левкин Н.Д: Радон в поверхностных и подземных водах Тульской области / Н.Д. Левкин, Г.В. Стась, Д.Ю. Титов // Известия ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности». Вып. 8. Тула, 2006.

154. Левкин Н.Д. Уран источник появления радона в породо-угольном массиве / Н.Д. Левкин, Г.В. Стась, Д.Ю. Титов // Известия ТулГУ. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности» Вып. 8. Тула, 2006.

155. Левкин Н.Д. Анализ шума транспортного потока на основе видеорегистрации / Н.Д. Левкин, М.И. Гамов // Известия Тульского государственного университета. Серия «Экология и рациональное природопользование» Тула, Изд-во ТулГУ, 2006. - С.173-175.

156. Левкин Н.Д. Деструктивное влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды / Н.Д. Левкин, Н.Е. Мухина // Вопросы развития современной науки в России. Сборник научных статей. РГСУ.

157. Бугульма: НО» ФЭН-НАУКА», 2011, С 124. ISBN 978-5-9902879-2-1.

158. Левкин Н.Д., Мухина Н.Е., Влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды //Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. № 5 (28) май 2011, ISSN 2073-0071

159. Левкин Н.Д. Влияние породных отвалов угольных шахт на состояние окружающей среды / Левкин Н.Д., Мухина Н.Е. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук, май 2011, ISSN 2073-0071

160. Левкин Н.Д. Геоэкологические проблемы угледобывающих регионов / Качурин Н.М., Левкин Н.Д., Комиссаров М.С., // монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 560 с.

161. Лёвкин Н.Д. Геоэкологические последствия добычи угля в Подмосковном бассейне / Качурин Н.М., Левкин Н.Д., Комиссаров М.С., // монография. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 286 с.

162. A.c. № 1060991 СССР. Способ определения окислительной активности углей и устройство для его осуществления Текст. / Н.Д. Левкин и др. (СССР). Опубл. в БИ 1983.- № 46

163. A.c. № 1234661 СССР. Способ обнаружения очага самовозгорания угля в массиве Текст. / Е.И Захаров и др. (СССР) Опубл. в БИ 1986 — №40

164. A.c. № 1432397 СССР. Способ определения коэффициента теплоотдачи горного массива в выработках текст. / Е.И Захаров и др. (СССР) -Опубл. в БИ 1988.-№39

165. Пат. № 2278824 Российская Федерация, Устройство для очистки промышленных стоков Текст. / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин,

166. B.П. Пашков, Е. М. Бурзяева Опубл. 27.06.2006, Бюл. № 18.

167. Пат. № 100620 Российская Федерация, Устройство для отбора проб с заданных глубин / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин, А.И. Жучкова, С.А. Камахина, Т.Н.Кобякова — Опубл. 20.12.2010. Бюл. №35.

168. Пат. № 101831 Российская Федерация. Устройство для отбора мерных проб с заданных глубин / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Н.Д. Левкин,

169. C.А. Камахина, А.И. Жучкова, Т.Н.Кобякова Опубл. 27.01.2011. Бюл. №3.

170. Левкин Н.Д. Экспериментальное исследование начальной стадии самовозгорания углей / Е.И.Захаров, Н.Д. Левкин, И.В.Панферова // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1984, N3258. 20 с.

171. Левкин Н.Д. Излучательная способность Подмосковных углей / Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1985, N3323. 9 с.

172. Левкин Н.Д. Обнаружение самовозгорания угля в шахтах / Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1985, N3496. 12 с.

173. Левкин Н.Д. Экспериментальные исследования процесса теплопередачи в угольном массиве / Н.Д. Левкин, Жучков В.В. // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1985, N3497. 8 с.

174. Левкин Н.Д. Методологические положения обнаружения очагов самовозгорания угля в шахтах с целью применения эффективных способов борьбы с ними / Е.И. Захаров, Н.Д. Левкин // Деп. в ЦНИЗИуголъ, 1986, N3839. 87 с.

175. Левкин Н.Д. К вопросу о применении метода бесконтактного определения температуры в шахтных условиях / Н.Д. Левкин, Авдеев О.Ю., Старостин С.Ю. // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1987, N4288. 9 с.

176. Левкин Н.Д. Оценка погрешности определения расстояния до очага самовозгорания угля в массиве / Н.Д. Левкин, Авдеев О.Ю., Старостин С.Ю. // Деп. в ЦНИЭИуголь, 1987, N4289. 14 с.

177. Левкин Н.Д. Обнаружение местоположения очагов эндогенных пожаров / Е.И. Захаров, Н.Д. Левкин // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами. — Донецк, 1988. 186 с.

178. Левкин Н.Д. Излучательная способность углей подмосковного и Челябинского бассейнов / Н.Д. Левкин // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по совершенствованию способов борьбы с эндогенными пожарами. — Донецк, 1988. — 186 с.

179. Levkin N. D. Biosorption of trace elements by Gram negative andi <

180. Gram positive microorganisms / L.V. Perelomov, I.V. Perelomova, N. D. Levkin,

181. O.I. Sizova // Book of Abstracts of 10th European Meeting on Environmental

182. Chemistry. Association of Chemistry and the Environment. Limoges, France, 2-51. December, 2009. P. 81.

183. Леонов П.А., Сурначев Б.А. Породные отвалы угольных шахт. — М.: Недра, 1970.- 112 с.

184. Ливчак И.Ф. Охрана окружающей среды / И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов. -М.: Стройиздат, 1988.

185. Лихачев Н. И. Канализация населенных мест и промышленных предприятий : справочник / Н. И. Лихачев и др.. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Стройиздат, 1981. 639 с.

186. Ломовцев А.Э. Популяционная.диагностика состояния здоровья населения Тульской области / А.Э. Ломовцев, Л.И. Шишкина, Ю.И. Григорьев. Тул. гос. ун-т; ЦГСЭН в ТО. - Тула, 2000.

187. Лопашев Д.Е. Методы измерения и нормирование шумовых характеристик /Д.Е. Лопашев, Г.Л. Осипов, Е.Н. Федосеева. — М.: Изд во стандартов, 1983. - 232 с.

188. Луканин В'. Н. Автотранспортные потоки и окружающая среда / В. Н. Луканин, А. П. Буслаев, Ю. В. Трофименко. Учеб. пособие. М.: ИН-ФРРА-М, 1998.-408 с.

189. Луканин В. Н. Промышленно-транспортная экология / В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко. М.: Высшая школа, 2001. - 273 с.

190. Луканин В. Н. Снижение шума автомобиля/ В.Н. Луканин. — М.: Машиностроение, 1981. 158 с.

191. Луканин В. Н. Снижение экологических нагрузок на окружающую среду при работе автомобильного транспорта / В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко. // ВИНИТИ. Итоги науки и техники. Сер. Автомобильный и городской транспорт. М., 1996. - т. 19. - 340 с.

192. Лукиных Н. Л. Методы доочистки сточных вод. / Н. Л. Лукиных. М. : Стройиздат, 1978. - 174 с.

193. Луценко Г. Н. Физико-химическая очистка городских сточных вод. / Г. Н. Луценко. М., 1984. - 89 с.

194. Лыков А. В. Теория теплопроводности/ А. В. Лыков. Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.

195. Маковей Ф.И. Охрана окружающей природной среды в угольной промышленности / Ф.И. Маковей, Э.Ф. Бачурин. М.: ЦНИЭИ-уголь, 1980. - 16 с.

196. Малышев Ю.Н. Физико-химические процессы при добыче полезных ископаемых и их влияние на состояние окружающей среды / Ю.Н. Малышев. — Изд-во академии горных наук, 2002. — 270 с.

197. Меркулов В;А. Охрана природы на угольных шахтах / В.А. Меркулов. М.: Недра, 1981. - 181 с.245: Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы городов. — СПб, 1999.

198. Методология систем: вербальный подход. М.: ОАО "Издательство "Экономика", 1999. - 251 с.

199. Милованов Л. В. Методы химической очистки сточных вод. / Л. В. Милованов, Б. П. Краснов. — М. : Недра, 1967.

200. Михайлов А. А. Обработка деталей с гальваническими покрытиями. / А. А. Михайлов. — М.: Машиностроение, 1981. — 144 с.

201. Моделирование процессов в природно-экономических системах. -Новосибирск: Наука, 1982. 176 с.

202. Моисеев Н. Н. Экология человечества глазами математика: (Человек, природа и будущее цивилизации) / Н. Н. Моисеев. М.: Молодая гвардия, 1988.-251 с.

203. Мосинец В.Н. Горные работы и окружающая среда / В.Н. Мосинец, М.В. Грязнов. -М., Недра, 1978.

204. Никитин Д. П., Новиков Ю. В. Охрана окружающей среды и человек / Д. П. Никитин, Ю. В. Новиков. М.: Высшая школа, 1980. - 347 с.

205. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Тульской области в 2002 г.: Региональный доклад. Федеральное государственное учреждение «Центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора в Тульской области». Тула, 2002.

206. Обухов А. И. Биогеохимия тяжелых металлов в природной среде / А.И. Обухов, О. М. Лепнева // Почвоведение. — 1989. №3. — с. 103-111.

207. Общая экология: взаимодействие общества и природы. / Учебное пособие для вузов. СПб: Химия, 1998. - 352 с.

208. Олешкевич Л.А. Влияние шума на процессы переработки информации в связи с особенностями нейродинамики /Л.А. Олешкевич, Ж.Г. Сидоренко // Гигиена и санитария. 1984. - №2. С. 25 - 29.

209. Олешкевич Л.А. Заболеваемость населения в условиях шумового загрязнения среды /Л.А. Олешкевич, СИ. Эппель // Врачебное дело. -1986. -№10. С. 15-19.

210. Оника Д.Г. Подмосковный угольный бассейн / Д.Г. Оника. М: Московский рабочий, 1956. — 235 с.

211. Орлов Д.С. Химия почв / Д.С. Орлов. М: Изд-во МГУ, 1992.

212. Орнатский Н. П. Автомобильные дороги и охрана природы / Н. П. Орнатский. М.: Транспорт, 1982. - 176 с.

213. Осипов Г. А. Проблема защиты от шума и инфразвука в городах / Г. А. Осипов, М. Б. Веселовский. // Промышленное и гражданское строительство. 1996. -№ 9. С. 21-22.

214. Осипов Г.Л. Город, промышленность, шум / Г.Л. Осипов. М.: Знание, 1977. - 47 с.

215. Осипов Г.Л. Градостроительные меры борьбы с шумом / Г.Л. Осипов и др.. -М.: Стройиздат, 1975,- 211 с.

216. Осипов Г.Л. Защита зданий от шума / Г.Л. Осипов. М.: Стройиздат, 1972.-216 с.

217. Осипов Г.Л. Проблемы защиты от шума и инфразвука в городах / Г. Л. Осипов, М.Б. Веселовский, В. А. Аистов, И. Л. Карагодина // Промышленное и гражданское строительство. 1996. - №9. С. 21-22.

218. Отчет об оценке состояния эксплуатационных запасов подземных вод по водозаборам Новомосковского промышленного района Тульской области в 2002 году / Министерство природных ресурсов ОАО 111 11 «Тула-Недра». Тула, 2002. - 37 с.

219. Очистка сточных вод предприятий машиностроительной промышленности. Материалы семинара. — М. : МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, 1977.

220. Панов Б.С., Шевченко O.A., Дудик A.M., Селяков С.Ю. Современные экологические проблемы Донецкого бассейна.— Геофизический журнал, 2003.

221. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду / М.А. Пашкевич. СПб.: СПГТИ, 2000. - 230 с.

222. Перязева Е. Г. Миграция-тяжелых металлов в окружающей среде / Е. Г. Перязева, А. М. Плюснин, В. И. Гунин // Экология и промышленность России. 2001. - № 10. - С. 29-31.

223. Петровский A.M., Ольшанский В.К., Яшин А.И. Об одном подходе к моделированию системы здравоохранения. Автоматика и телемеханика.- 1978. -№ 3. - С. 3-8.

224. Плис А.И. Mathcad 2000 : математический практикум, для экономистов и инженеров : учеб. пособие / А. И. Плис, Н. А. Сливина. — М.: Финансы и статистика, 2003. — 655 с.

225. Подмосковный угольный бассейн / Под общ. ред. доктора технических наукВА. Потапенко. -Тула: «Гриф и К0», 2000 276 с.

226. Подмосковный угольный бассейн

227. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод / П.Я. Полубаринова-Кочина. — М.: Наука, 1977. — 664 с.

228. Потапов В.П. Геоэкология угледобывающих районов Кузбасса / В.П. Потапов, В.П. Мазикин, E.JI. Счастливцев, Н.Ю. Вашлаева. — Новосибирск: Наука, 2005. 672 с.

229. Правила приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов. / Изд. 2, дополненное. — М., 1985. — 106 с.

230. Преображенский В. С., Александрова Т. Д., Куприянова Т. П. Основы ландшафтного анализа. М.: Наука, 1988. - 192 с. Леб

231. Проектирование полигонов ТБО / Я. И. Вайсман и др. // Экология и промышленность России. — 2001. — № 2. С. 24-28.

232. Проскуряков А. Ф. И на свалке будут яблони цвести / А. Ф. Проскуряков // Жилищное и коммунальное хозяйство. 1992. - № 4. - С. 22-25.

233. Прохоров Б.Б. Введение в экологию человека: социально-демографический аспект. М.: Из-во МНЭПУ, 1995. - 176 с.

234. Разнощик В. В. Проектирование и эксплуатация закрытых полигонов для твердых бытовых отходов / В. В. Разнощик. — М. : Стройиздат, 1985.-110 с.

235. Расчет полигона твердых бытовых отходов: методические указания / сост. Е.Ю. Колесников. Йошкар-Ола: МарПИ, 1994. - 40 с.

236. Рациональное природопользование в горной промышленности. Изд. 3-е. / под ред. проф. В.А. Харченко.— М.: Издательство московского государственного горного университета, 2000. — 444с.

237. Роговская Ц. И. Сб.: Очистка производственных сточных вод. / Ц. И.Роговская и др. — Вып. 4, М.: Стройиздат, 1969. 127 с.

238. Родионов А. И. Технологические процессы экологической безопасности / А. И. Родионов, В. Н. Клушин, В. Г. Систер. — 3-е изд., перераб. -Калуга : Изд-во Н. Бочкаревой, 2000. — 800 с.

239. Рыбак Л. В., Петров И.В. Ефимов В.И., Стоянова И.А «Анализ воздействия антропогенных факторов на состояние урбанизированных территорий и окружающей природной среды Кемеровской области в 2006 году» МГГУ. Москва -2008. С.ЗОЗ

240. Савченков В.Е. Две стороны проблемы углеотвалов: экологическая опасность и перспективы полезного использования / В.Е. Савченков, А.И. Сычев, К.Я. Фридзон // Тульский экологический бюллетень 2003. Выпуск 1. -Тула: 2003. - С. 63 - 68.

241. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин. -М: Недра, 1990. 335 с.

242. Санитарная очистка и уборка населенных мест : справочник / А.И. Мирный и др.. М.: Стройиздат, 1985. — 24 с.

243. Саранчук В.И. Влияние отвалов породы угольных шахт на окружающую среду / В.И. Саранчук, О.О. Буравцова, А.Г. Галушко // Вестник АН УССР.-1979. №12. - С.65-69.

244. Саранчук В.И. Теоретические основы самовозгорания угля / В.И. Саранчук, Х.А. Баев. — Ml: Недра, 1976. — 151 с.

245. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 191 с

246. Система "общество природа": проблемы и перспективы- М.: ВНИИСИ, 1983. - 138 с.

247. Сметанин В. И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления / В: И. Сметанин. М.: КолосС, 2003. — 230 с.

248. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель / В.И. Сметанин. — М.: Колос, 2000. — 96 е.: ил.

249. Смирнов А. Д. Сорбционная очистка воды. / А. Д. Смирнов. — JL: Химия, 1981.-168 с.

250. Старение твердых промышленных и бытовых отходов при складировании и хранении и его влияние на окружающую среду / А. Н. Сачков и др. // Муниципалитет. 1998. - № 11-12. - С. 78-82.

251. Степановский А. С. Общая экология. / Степановский А. С. Учебное пособие. Курган: ГИПП «Зауралье», 1999. - 512 с.

252. Стром А. Д. Сб.: Водоподготовка и очистка промышленных стоков. / А. Д: Стром Е. В. Сотникова. Вып. УШ. Киев, УкрНИИНТИ, 1969.

253. Сурначев Б.А. Условия самовозгорания и горения конических породных отвалов в Прокопьевском районе Кузбасса / Б.А. Сурначев // Изв. вузов. Горный журнал. —1959. — № 6. — С.28-33.

254. Таварткиладзе И. М. Очистка сточных вод на биофильтрах / И. М. Таварткиладзе, В. В. Клепикова. Киев : Бупдвельник, 1983. — 71 с.

255. Твердые бытовые отходы и проблемы решения / О. А. Макаров и др. // Экология и промышленность России. — 2000. № 8. - С. 41-45.

256. Терещенко и др. Геоинформационные системы для мониторинга и анализа окружающей среды./ Терещенко и др. // ЭКиП, 2005, -№1, С. 22-25.

257. Томаков П.И. Экология и охрана природы при открытых горных работах: Учеб. пособие / П.И. Томаков, B.C. Коваленко, А.Н. Михайлов, А.Т. Калашников. — 2-е изд. — М.: Издательство Московского горного университета, 2000.-417 с.

258. Тула в цифрах 2000. Госкомстат Р.Ф., 2001'.

259. Тула в цифрах 20021 Статистический сборник. — Тула, 2003.

260. Тяжёлые металлы во внешней среде: Современные гигиенические и токсические аспекты / И.М. Трахтенберг, B.C. Колесников, В.П. Духовенко. — Минск: Навука i техшка, 1994. — 288 е., ил.

261. Уорк К. Загрязнение воздуха. Источники и контроль / К. Уорк, С. Уорнер.- М.: Мир, 1980.

262. Усков В.И. Методы борьбы с запыленностью воздуха, поступающего в шахты / В.И. Усков. — М.: ИГД, I960. — 16 с.

263. Факгорович А. А. Защита городов от транспортного шума / А. А. Факгорович, Г. И. Постников. Киев.: Будивэльнык, 1982. - 144 с.

264. Физико-химические основы и экологические проблемы использования отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых: Тез. Докл. Всесоюз. Совещ. М. Ин-т горючих ископаемых Минуглепрома СССР, 1980. 133 с.

265. Фоменко И.А. Экологические проблемы Кузбасса / И.А. Фоменко.- Новокузнецк.: Изд. СибГИУ,1995.- 111с

266. Хорошилова JI.C. Геоэкологическая безопасность и устойчивость экосистем Кузбасса / JI.C. Хорошилова, В.П. Дегтярев. — Кемерово: Кузбас-свузиздат, 2007. 135 с.

267. Хорошилова JI.C. Геоэкологическое состояние угледобывающих регионов Кузбасса на современном этапе / JI.C. Хорошилова. — Томск: Изд-во ТГПУ, 2008. 160 с.

268. Хорошилова JI.C. Экологическая ситуация в Кузбассе и ее влияние на демографию и заболеваемость населения / JI:G. Хорошилова. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2005. — 287 с.—500 экз.

269. Центральная База Статистических Данных РФ http://www.gks.ru/dbscripts/Cbsd/#l

270. Шевченко Г. В. Очистка сточных вод нетрадиционными сорбент тами / T. Bi Шевчёнко, M! Р: Мандзищ KDj.B: Тарасов // Экология и промышленность России. — 2003. № 1. — С. 35-37.

271. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. М.: Мир, 1978: - 420 с. ' '

272. Шмаль А. Г. Методика оценки воздействия автотранспорта на окружающу среду/ А. Г. Шмаль // Экологический вестник России. 2001. -№ 4. С. 36-48.

273. Шрейдер Ю.А., Шаров A.A. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982.-152 с.

274. Шубов Л .Я; Состояние и тенденции решения проблем твердых бытовых отходов в мировой практике / Л .Я. Шубов. — М: ГП «Экотехпром», 1997.

275. Шувалов Ю.В. Снижение поверхностного пыления дисперсного материала пылящих поверхностей горного производства / Ю.В. Шувалов, C.B. Ильченкова, H.A. Гаспарьян, Р.А.Азимов // Известия ТулГУ. Серия

276. Экология и рациональное природопользование». Вып. 1. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2004.-320 с.

277. Шум и здоровье. httpi//test.org.ua/medicine/shum.htm

278. Экогеохимия городских ландшафтов М.: Изд-во МГУ,1995. - 336 с.

279. Экологическая обстановка и здоровье населения Тульской области: Учеб. пособие / Э.М. Соколов, И.Т. Самарцев, А.Е. Коряков, С.П. Туляtков; Тул. гос. ун-т, — Тула, 2000. 82 с.

280. Экологические проблемы регионов России. Тульская область. Информационный выпуск №2. — М.: Всероссийский институт научной и технической информации, 1995.

281. Экология^малых и средних городов: природные, социокультурные и экономико-политологические факторы: материалы Международной практической конференции (15-17 сентября 2001 г.). — Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та; 2001.-325 с.

282. Ягодин Б. А. Тяжелые металлы и здоровье человека / Б. А. Ягодин // Химия в сельском хозяйстве. — 1995. № 4. — С. 18-20.

283. Яковлев С. В. Очистка производственных сточных вод / С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов. — М.: Стройиздат, 1979.-320 с.

284. Яковлев С. В. Современные решения по очистке природных и сточных вод. / С. В. Яковлев, О. В. Демидов. // Экология и промышленность России. декабрь 1999. - с. 12-15.

285. Ямпольский А. М. Гальванические покрытия. / А. М. Ямпольский. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1978. — 248 с.

286. Яницкий О. Н. Экологические перспективы города / О. Н. Яниц-кий.-М., 1987.- 188 с.

287. Karr P. R. Treatment of leachate from sanitary landfill / P. R. Karr. — Atlanta : GA, 1972. 115 p.

288. Ho S. Chemical treatment by coagulation and precipitation / S. Ho, W. G. Boyle, R. K. Ham // Journal of the Envi ronmental Engineering Division ASCE.- 1974. Vol. 99. - P. 535-537.

289. Keenan J. D. Chemical physical leachate treatment / J. D. Keenan, R. L. Steiner, A. A. Fungaroli // Journal of Environmental Engineering. — 1983. — Vol. 109 (6).-P. 1371-1384.

290. Chian S. K. Sanitary landfill leachates and the treatment / S. K. Chian, F. B. De Walle // Journal of the Environmental Engineering Devision ASCE. — 1976.-Vol. 102.-P. 411-416.

291. Bilitewsky B. Abfallwirtschaft / B. Bilitewsky, G. Hardtle, K. Marek.- Berlin : Heidelberg. 1994. - 86 c.

292. Delay, F., Porel, G., Marsily, G. (1997) Predicting solute transport in heterogeneous media from results obtained in homogeneous ones: an experimental approach. J. Contaminant Hydrol. 25, 63-84.

293. Noise Occupational, http: //www.noisenet.org / Noise Oc-cupdesignl. htm.

Информация о работе

Левкин, Николай Дмитриевич
доктора технических наук
Тула, 2011
ВАК 25.00.36

Диссертация

Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Оценка геоэкологической ситуации и способы снижения деструкции окружающей среды в угледобывающих промышленных регионах - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы