Селективная рекультивация ацидифицированных почв в зонах воздействия Кольской ГМК

Корельский, Денис Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Селективная рекультивация ацидифицированных почв в зонах воздействия Кольской ГМК
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Селективная рекультивация ацидифицированных почв в зонах воздействия Кольской ГМК"

На правах рукописи

КОРЕЛЬСКИЙ Денис Сергеевич

СЕЛЕКТИВНАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ АЦИДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЧВ В ЗОНАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛЬСКОЙ ГМК

Специальность 25.00.36- Геоэкология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

21 с:.г.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2009

003470521

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Пашкевич Мария Анатольевна

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Холодняков Генрих Александрович,

кандидат технических наук

Паршина Мария Викторовна

Ведущая организация - НПК «Механобр-техника».

Защита диссертации состоится 17 июня 2009 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1160.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 15 мая 2009 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ / -

диссертационного совета д-р техн. наук, профессор Э.И.БОГУСЛАВСКИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние десятилетия техногенное воздействие стало ведущим по значимости и масштабу экологическим фактором, влияющим на эколого-экономическое состояние территорий. Интенсивное промышленное и сельскохозяйственное использование природных ресурсов вызвало существенные изменения биогеохимических циклов большинства химических элементов. В первую очередь это относится к тяжелым металлам (ТМ), накопление которых в природной среде в высоких концентрациях часто связано с антропогенной деятельностью. Значительная часть ТМ, загрязняющих природную среду, попадает в почву, которая является важнейшим биогеохимическим барьером и основной жизнеобеспечивающей сферой для растений, и, соответственно, в наибольшей степени испытывает негативные воздействия, обусловленные многообразной производственной деятельностью человека, и аккумулирует продукты техногенеза.

В Российской Федерации площадь загрязненных ТМ земель составляет более 70 млн. га, из них около 1 млн. га имеют чрезвычайно опасный уровень загрязнения. На месте уничтоженных лесных и тундровых природных ландшафтов формируются техногенные ландшафты, значительная часть которых в течение многих десятилетий по различным причинам сохраняет облик техногенной пустыни. В почвенно-экологическом плане это означает замедление или полное отсутствие почвовосстановительных процессов, в геоботаническом - резкое замедление процессов восстановления растительного покрова, в санитарно-гигиеническом - ухудшение качества окружающей среды для человека.

Проблемы формирования техногенных наносов и их рекультивации нашли отражение в трудах таких известных специалистов как Гальперин A.M., Горлова O.E., Чижов Е.А., Рыбаков Ю.С., Пашкевич М.А., Щербакова ЕЛ., Шувалов Ю.В. Негативное воздействие техногенных объектов промышленности на природные почвенно-растительные комплексы широко рассматривается в работах Гольцовой Н.И., Шуберта Р., Певзнера М.Е., Ярмишко В.Т., Лукиной Н.В. Актуальность рекультивации нарушенных территорий

возрастает с каждым годом, тем не менее, в большинстве случаев темпы рекультивационных работ значительно отстают от роста площадей нарушенных земель. Применяемые технологии рекультивации имеют низкий уровень наукоемкости и экологической эффективности, не позволяющий значительно снизить негативное влияние техногенных ландшафтов на прилегающие территории и естественные экосистемы. В этой связи требуется новый подход и в организации рекультивационных работ, особенно в проектировании, и научном обеспечении применяемых технологий рекультивации.

Цель работы - рекультивация высокотоксичных техногенных наносов, сформировавшихся в зоне воздействия Кольской ГМК.

Основная идея работы: выбор технологии рекультивации ацидифицированных почв, загрязненных тяжелыми металлами должен производиться после мониторинга и выделения литохимических ореолов загрязнений для оценки целесообразности планируемых работ.

Основные задача работы:

• анализ экологической обстановки, сложившейся под воздействием атмосферной техногенной нагрузки Кольской ГМК;

• исследования трансформации почвогрунтов под воздействием выпадения кислых осадков и тяжелых металлов;

• районирование нарушенных территорий по уровню деградации почвенно-растительного комплекса;

• определение условий восстановления растительных сообществ на нарушенных территориях;

• разработка способов рекультивации ацидифицированных почв в комплексе с загрязнением ТМ.

Научная новизна работы:

• установлены закономерности распределения ТМ техногенного происхождения по вертикальному профилю почвы, определяемые закреплением труднорастворимых гуматов в поверхностном 5-10-сантиметровом слое почвы и миграцией оставшейся части металлов в профиле почвы в нижележащие горизонты и грунтовые воды;

• предложен новый подход к определению зон воздействия металлургических производств, территория которых обязательна для рекультивации, на основе почвеннотехнохимической съемки площадей и тестировании растительных объектов.

Основные защищаемые положения:

1. Выпадение кислых дождей и тяжелых металлов в районах воздействия горно-металлургических предприятий приводит к формированию литохимических ореолов загрязнения различной контрастности (по рН, содержанию N1 и Си) с выделением зон различной степени деградации экосистем: техногенной пустоши, окаймляющей комбинат на расстоянии 5—10 км в зависимости от направления ветров (выпадение серы в виде сульфатов до 20—30 т/год-км2, суммы металлов — до 60 т/год-км2); деградации экосистем на расстоянии от 5—-8 до 15 км (выпадение серы в форме сульфат-иона до 3 т/год-км2, суммы металлов — до 5 т/год-км2); разрушения экосистем на расстоянии 15-35 км (выпадение соединений серы до 2 т/год-км2, суммы металлов — до 0,5 т/год-км2).

2. При проектировании технологии рекультивации следует использовать выявленное распределение тяжелых металлов по профилю загрязненной почвы в зоне воздействия предприятий металлургического передела, которое происходит с накоплением в верхнем органогенном, наиболее плодородном, горизонте почвы до максимальной емкости поглощения и с последующей миграцией тяжелых металлов в кислой среде до грунтовых вод.

3. Рекультивация ацидифицированных, загрязненных тяжелыми металлами, почв должна осуществляться селективно в зависимости от степени деградации экосистем: в зонах техногенной пустоши и деградации экосистем - изоляцией почвогрунтов с помощью специальных покрытий; в зоне разрушения экосистем - нейтрализацией кислотности почв карбонатными соединениями и нанесением плодородных грунтосмесей на верхние почвенные горизонты.

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего: системный анализ проблемы на основе исследований российских и зарубежных ученых; мониторинговые, ландшафтно-геохимические,

биоиндикационные, экспериментальные и аналитические работы в полевых и лабораторных условиях; методы математической статистики и прогнозирования состояния природных комплексов; патентно-информационный анализ. На базе Центра Коллективного Пользования (ЦКП) СПГГИ (ТУ) выполнены аналитические исследования (рентгенофлуоресцентный, атомно- и пламенно-абсорбционный) химического состава проб почвенно-растительного комплекса, в ходе которых разработана методика анализа почв и растений и произведена оценка загрязненности почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом полевых, аналитических и лабораторных исследований состояния природных почвенно-растительных комплексов в зонах воздействия металлургических предприятий, хорошей сходимостью полученных результатов с исследованиями других авторов, а также положительным опытом практического использования разработок.

Практическая значимость работы:

• разработана методика проведения мониторинговых исследований по оценке деградации компонентов природной среды в зоне воздействия Кольской ГМК;

• произведена оценка загрязнения ТМ и соединениями серы почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК и распределения поллютантов в профиле загрязненной почвы;

• разработана технология формирования защитного экрана из полимерных материалов в оплавленном совместно с грунтами состоянии (ПМО);

• разработана методология проведения рекультивационных работ в зоне воздействия металлургических производств с учетом степени загрязненности почвогрунтов.

Личный вклад автора работы заключается в постановке цели, формулировке задач и разработке методики исследований; в проведении ландшафтно-геохимических исследований в зоне воздействия Кольской ГМК; в разработке методики проведения лабораторных исследований химического состава почв и растений;

оценке путей миграции загрязняющих веществ; в обосновании способа селективной рекультивации ацидифицированных почв, загрязненных ТМ; в эколого-экономической оценке предлагаемых средозащитных мероприятий; во внедрении результатов исследований на предприятиях минерально-сырьевого комплекса (МСК).

Реализация результатов работы:

• разработанные технические предложения по экологическому мониторингу и рекультивационным работам предложены для использования ОАО «Кольская ГМК»;

• научные и практические результаты работы используются в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В.Плеханова (технического университета) при проведении занятий по дисциплинам: «Экология», «Геохимия окружающей среды».

Апробация работы. Основные положения работы, разработанные в процессе ее выполнения, докладывались и обсуждались на международных и российских научных, научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах, в том числе на: Всероссийской студенческой олимпиаде «Эколог 21 века»; научной студенческой сессии горняков, проводимой Краковской горно-металлургической академией (г. Краков, Польша, 2005 г.); Международной студенческой научной конференции во Вроцлавской государственной академией (г. Вроцлав, Польша,

2005 г.); выставке Научно-технического творчества молодежи (НТТМ-2006); Всероссийском конкурсе студентов выпускного курса; Всероссийской студенческой олимпиаде "Конкурс дипломных проектов"; факультетских конференциях «Проблемы освоения полезных ископаемых» СПГГИ(ТУ) в 2005, 2006 и 2007 годах; Международной конференции молодых ученых «Проблемы освоения полезных ископаемых»; конференции «Полезные ископаемые России и их освоение» 2006 г.; международном форуме молодых ученых «Проблемы рационального природопользования»

2006 г.; Международной конференции «Полезные ископаемые России и их освоение» 2007 г.; VIII Международном Форуме студентов, аспирантов и молодых ученых стран Азиатско-

Тихоокеанского региона, Владивосток, 2008 г. и т.д. и были отмечены премиями, дипломами и медалями.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 печатные работы, в том числе 8 в изданиях, включенных в перечень ВАК. Получен 1 патент на изобретение по теме диссертации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Содержит 182 страницы машинописного текста, 26 рисунков, 33 таблицы и список литературы из 98 наименований.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору Пашкевич М.А. за помощь, текущие научные консультации и ценные советы, а также профессору Шувалову Ю.В. за ценные научные консультации. Особая благодарность выражается сотрудникам Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН за сотрудничество и консультации.

Основное содержание работы

В первой главе диссертационной работы произведен обзор современного состояния проблемы образования техногенных массивов.

Во второй главе рассматривается негативное воздействие ОАО «Североникель» на различные компоненты окружающей природной среды и человека. Низкий потенциал самовосстановления северных экосистем и огромные объемы загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду, являются предпосылкой проведения комплекса

природовосстановительных работ.

В третьей главе рассматриваются результаты оценки состояния почв и растительности территорий, находящихся под воздействием ОАО «Североникель» и описывается принцип, позволяющий определить территории обязательные к рекультивации.

В четвертой главе производится обзор основных способов рекультивации техногенных массивов, анализ техногенных наносов, сформированных под воздействием Кольской ГМК и схема селективной рекультивации ацидифицированных, загрязненных ТМ, почв в зависимости от степени деградации экосистем.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Выпадение кислых дождей и тяжелых металлов в районах воздействия горно-металлургических предприятий приводит к формированию литохимических ореолов загрязнения различной контрастности (по рН, содержанию № и Си) с выделением зон различной степени деградации экосистем: техногенной пустоши, окаймляющей комбинат на расстоянии 5-10 км в зависимости от направления ветров (выпадение соединений серы до 20 - 30 т/год-км2, суммы металлов — до 60 т/год'км2); деградации экосистем на расстоянии от 5 - 8 до 15 км (выпадение серы в виде сульфат-иона до 3 т/год-км2, суммы металлов — до 5 т/год*км); разрушения экосистем на расстоянии 15 - 35 км (выпадение сульфатов до 2 т/год-км2, суммыметаллов — до 0,5 т/год-км2).

В настоящее время комбинат «Североникель» — промышленная площадка ОАО «Кольская ГМК», где перерабатывается файнштейн, поступающий с комбината «Печенганикель» (вторая промышленная площадка Кольской ГМК) и из Заполярного филиала ОАО «ГМК „Норильский никель"» и завершается технологический цикл производства товарной продукции компании - электролитного никеля и электролитной меди.

За время функционирования комбината «Североникель» в атмосферу поступило около 52 триллионов тонн сернистого газа, до 200 000 тонн никеля, около 25 000 тонн серной кислоты, больше десяти тысяч тонн сероводорода, хлора, фенола и формальдегида. Наиболее сильное техногенное воздействие на ландшафты оказывают разносимые ветром на десятки километров газообразные выбросы, прежде всего оксиды серы (образующие в соединении с атмосферной влагой серную кислоту) и аэрозольные выбросы ТМ.

В ходе экспедиционных исследований в зоне воздействия ОАО «Кольская ГМК» отбирались пробы растений и почвы верхних почвенных горизонтов. На лабораторной базе СПГГИ (ТУ) были разработаны методики анализа и произведена оценка уровней загрязнения природных почвенно-растительных комплексов.

Влияние выпадения кислых дождей на лесные почвы и лесные экосистемы проявляется в радиусе более 100 км от крупных

промышленных центров и агломераций и 50 км от крупных металлургических предприятий. Это зоны выпадения кислых осадков, где экосистемы находятся под влиянием избыточного поступления серы и других поллютантов. Вблизи предприятий, выбрасывающих диоксид серы, рН почвы достигает величины 2,1 -2,8. В последние годы выбросы диоксида серы Кольской ГМК в атмосферу составляют порядка 140 тыс. т/год (вклад комбината «Североникель порядка 40 тыс. т/год»)

300 п

«а

н 100500 Н-;—г I-1-1-1-1-1-1-1-1

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

год

Рисунок 1 - Динамика выбросов 802 ОАО "Кольская ГМК", тыс. т/год

Для района исследования зональными являются северо-таежные подзолистые почвы. В результате проведенных исследований выявлено, что наиболее чувствительными к кислотному загрязнению являются А1-Ре-гумусовые подзолистые почвы, а наименее чувствительными - все тяжелые, глееватые, торфяные и пойменные почвы.

По данным многолетних исследований, проводимых в зоне воздействия промышленных площадей ОАО «Кольская ГМК» зона техногенной пустоши (полной деградации экосистем) окаймляет комбинат на расстоянии от 5 до 10 км в зависимости от направления ветров. Ежегодное выпадение соединений серы на

поверхность почвы составляло до 20- 30 т/км2, суммы металлов (никель, медь, марганец, цинк) до 60 т/км2. Органогенный горизонт почвы разрушен, на дневную поверхность выходят минеральные почвенные горизонты (подзолистые и иллювиально-гумусные). Над этими горизонтами имеется тонкий (0,5 - 2 см) техногенный серый пылевато-супесчаный горизонт, в котором, вблизи комбината, концентрируется до 7 % никеля. На данной территории, которая в настоящее время практически полностью лишена растительного покрова, стали формироваться овраги.

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

год

Рисунок 2 - Динамика выбросов № и Си в атмосферу от комбинатов ОАО «Кольская ГМК», т/год

Зона деградации экосистем окружает техногенную пустошь и расположена на расстоянии от 5—8 до 15 км от комбината. Переход между зонами постепенный, годовое выпадение соединений серы на один квадратный километр достигало 3 т, суммы металлов до 5 т, что, даже при существующем снижении аэротехногенной нагрузки (рис. 2), привело к формированию огромных литохимических ореолов. Внешний облик таких техногенно трансформированных ландшафтов представляет собой

техногенно обусловленное редколесье. Возраст хвои сосны 2-3 года, (в нормальных условиях он составляет 6-7 лет). Накопление загрязняющих веществ в хвое сосны: серы - до 3000, никеля 100-160, меди 70-200 мг/кг, Средние концентрации цветных металлов в почве: никеля 100—400 мг/кг, меди 25—100 мг/кг, площадь зоны оценивается в 250 - 300 км2. Увеличение суммарного количества подвижных форм N1 и Си в перегнойно-аккумулятивном горизонте свыше 200 мг/кг почвы вызывает повреждение корневых систем растений, а дальнейшее возрастание токсичных концентраций ТМ приводит к массовому отмиранию сначала физиологически активных корней, а затем и более крупных корней растений.

На расстояниях от 15 до 30 км от комбината расположена зона разрушения таежных экосистем, в которой годовые выпадения соединений серы достигали 1000- 2000 кг/км2, суммы металлов 50- 500 кг/км2. Этой зоне свойственны редкостойные хвойные леса, травяно-кустарничковый ярус практически не разрушен, встречаются напочвенные лишайники в угнетенном состоянии.

Начальные стадии нарушения экосистем регистрируются на расстоянии свыше 30 км и могут занимать огромные территории, смыкаясь с зонами воздействия соседних промузлов.

80 л

сэ

ч а

о 60 -

в а

о в

н в

н и « ев 40 -

01 В" Э

в ч в ч 20 -

¡4 о -1

8 15

присутствие видов на стволах

30 60-70 км

" присутствие видов

Рисунок 3 - Встречаемость видов эпифитных видов лишайников в зоне воздействия комбината «Североникель»

По данным лихеноиндикации в зоне воздействия комбината «Североникель» встречаемость в описаниях различных видов эпифитных лишайников снижается с 62 видов в условно-фоновой зоне (60-70 км от комбината) до 13 видов на всех видах субстратов и всего до 2 видов на стволах сосен на расстоянии 8 км от комбината (рис. 3). Проективное покрытие лишайников снижается с 10-16 % в фоновых условиях до 0 % в зоне техногенной пустоши.

Под влиянием выпадений соединений серы в комплексе с ТМ изменяются практически все свойства почвы и их облик. Токсичность загрязненных серой и ТМ почв определяется концентрацией протона в почвенном растворе и растворимостью металлов. В результате проведенных экспериментальных исследований зависимости растворимости металлов в почве от рН почвенного раствора выявлено, что в сильнокислой среде растворимость никеля, меди и марганца в 20 — 40 раз выше, чем в близкой к нейтральной среде. Это объясняется тем, что при увеличении кислотности в почвенном растворе происходит возрастание количества свободных фульвокислот наиболее активной фракции, которые связывают многие ТМ, формируя устойчивые комплексные соединения. Поэтому металлы переходят в псевдорастворимое состояние и становятся доступными для растений. Катионы никеля и меди замещают катионы кальция, магния, калия, марганца в поглощающем комплексе органогенного горизонта. Следовательно, совместное воздействие кислых серных выпадений и ТМ оказывается синергическим и наиболее опасным.

В таблице 1 представлены содержания основных загрязняющих элементов в различных почвенных горизонтах (от Ао до С) в районе воздействия комбината в зависимости от расстояния до источника загрязнения.

Таблица 1 - Содержание подвижных форм некоторых химических элементов в почвах сосновых лесов в зоне воздействия ____комбината «Североникель» (Лянгузова и др.)_

Направление и Горизонт N1 Си

расстояние от почвы и его мг/кг почвы в вытяжке

комбината в км мощность, см 1,0 н] г!С1

А0=О-5 14 16

ЮЗ, 60 км АоА]=5-6 А2=6-13 7,7 <5 5,0 <5

В=13-30 <5 <5

А0=0-0,5 70 105

А0А,=0,5-2,0 30 30

ЮЮЗ, 30 км А,А2=2-4 <5 <5

А2=4-23 <5 <5

В=23-56 <5 <5

А0=0-0,5 615 1110

ЮЮЗ, 15 км А0А,=0,5-2,0 А2=4-23 545 35 865 12

В=23-56 22 8,0

А0=0-1 1390 2490

АоА,=1-3 1025 1020

ЮЮЗ, 8 км А2=3-4 В 1=4-18 не опред 50 не опред 25

В2=18-55 40 13

С= 55 и более 16 8,5

Как видно из приведенных данных основная часть ТМ фиксируется в верхних органогенных горизонтах. Низкая буферная емкость подзолистых почв обусловливает высокий уровень мобильных форм ТМ на загрязненных участках, а высокая подвижность элементов создает угрозу их вымывания за пределы верхних горизонтов и попадания в водоемы и грунтовые воды.

Для определения критических значений содержания основных загрязняющих веществ в техногенных наносах, превышение которых может привести к необратимой деградации природных растительных комплексов, был использован метод

полевого эксперимента. На снежный покров было произведено однократное рассеивание полиметаллической пыли, выбрасываемой комбинатом «Североникель». Из-за неравномерности внесения загрязнителей в лишайниковом покрове появились «пятна» (рис. 5), в которых концентрации ТМ превысили предел существования С1асИпа 5Ш1аш, однако не сказались на существовании кустарничков брусники и черники. В пределах экспериментальной пробной площади был проложен профиль метровых площадок, на которых проективное покрытие С1ас1та ¿¡еНап'я варьировало от 0 до 90%.

Результаты химического анализа отобранных образцов почвы и растений позволяют рассчитать концентрации ТМ, при которых возможно существование и восстановление С1ас1та $1е11аг1.ч на загрязненных территориях. Выбор тест-объекта обосновывается повсеместным присутствием лишайников этого вида на незагрязненных (условно фоновых) территориях региона.

Разработанный способ позволяет разделить зону влияния металлургического предприятия на территории способные к самовосстановлению после прекращения производственной деятельности, а также зоны, где необходимость рекультивации почв является однозначной. Принципиальной схемой такого разделения является построение ореолов загрязнения почвенного покрова ТМ. Выявление условий существования одного из самых чувствительных индикаторов техногенного загрязнения ОасИпа з(еПаг1з позволит выделить области способные к естественному природному восстановлению.

3. Рекультивация ациднфицированных, загрязненных тяжелыми металлами, почв должна осуществляться селективно в зависимости от степени деградации экосистем: в зонах техногенной пустоши и деградации экосистем - изоляцией почвогрунтов с помощью специальных покрытий; в зоне разрушения экосистем - нейтрализацией кислотности почв карбонатными соединениями и нанесением плодородных грунтосмесей на верхние почвенные горизонты.

Согласно официальным данным ОАО «Кольская ГМК», для ускорения процессов восстановления качества земельных ресурсов

на территориях, пострадавших от аэротехногенного воздействия комбинатов, компания реализует мероприятия по рекультивации земель и озеленению, однако темпы рекультивации и озеленения составляют порядка 20 га/год при существующей площади выпадения аэротехногенных выбросов порядка 150000 га.

Зона рекультивации прилегает к предприятию и характеризуется десятикратными превышениями предельно допустимого содержания ТМ в почвах и рН порядка 4,0 - 4,5 в приповерхностных почвенных горизонтах. Существование и самостоятельное восстановление растительных сообществ на данных площадях невозможно, а сами техногенные наносы являются источником вторичного загрязнения (рис. 6).

Для решения рассмотренной проблемы была разработана технология селективной рекультивации катастрофически загрязненных территорий в зависимости от степени деградации экосистем, позволяющая повысить эффективность защиты и реабилитации природной среды, оптимизировав затраты на оздоровление и рекультивацию территорий.

Проведенный анализ способов рекультивации техногенных наносов, в том числе и разработанная автором технология формирования защитного экрана из полимерных материалов в оплавленном совместно с грунтами состоянии (патент на изобретение № 2301300), показал основные слабые стороны изолирования техногенных наносов, с целью предотвращения выноса поллютантов. В основном это большая стоимость, сложность проведения технического этапа рекультивации и недолговечность различных изолирующих покрытий.

Рекультивация загрязненных ТМ почв обычно основано на применении извести, гипса, фосфатов, органических веществ. Использование извести более эффективно на почвах с кислой реакцией, на высокобуферных почвах. В промышленных зонах для рекультивации химически загрязненных почв необходим комплекс мероприятий, включающий химическое связывание токсических веществ в недоступные для растений соединения, биогенное обогащение, агротехнические, мелиоративные и другие приемы.

Проведенные исследования с использованием почвеннотехнохимической съемки территорий и тестирования

Рис. 5. Экспериментальные площадки в фоновом районе Мурманской области.

Атмосферные осадки

Мелкодисперсная пыль

Техногенные наносы

\ Инфильтрация у. ; атмосферных

осадков

Загрязнение подземных вод

Загрязнение водоносных горизонтов

Шф - пыление техногенных наносов - инфильтрация загрязненных вод

Рис. 6. Влияние техногенных наносов на окружающую природную среду.

растительных объектов позволили выделить три зоны с катастрофическим уровнем загрязнения почв, подлежащие рекультивации.

Зона техногенной пустоши, прилегающая к промплощадке комбината, непригодна для существования растительных сообществ. Пыление техногенных наносов с этой территории и высокая подвижность ТМ в кислой среде являются причиной формирования новых литохимических и гидрохимических ореолов загрязнения. Зона техногенной пустоши характеризуется полным разрушением плодородного горизонта почв, и внешняя граница зоны определяется изолинией суммарного коэффициента загрязнения почв со значением равным 128. Внешняя граница зоны деградации экосистем изолинией суммарного коэффициента загрязнения со значением равным 64, превышение которого характеризует загрязнение почв как высоко-опасное (Госкомгидромет СССР, № 0210 51-233 от 10.12.90).

Рекультивация в зонах техногенной пустоши и деградации экосистем должна осуществляться путем изоляции техногенных массивов с созданием горизонтального карбонатного геохимического барьера. В зоне техногенной пустоши возможно предварительное снятие верхнего техногенного горизонта мощностью до 10 см с возможностью последующего извлечения ценных компонентов. Мощность карбонатного барьера определяется в зависимости от кислотного потенциала приповерхностных отложений и потенциала выпадения соединений серы при существующем уровне аэротехногенной нагрузки.

Взаимодействие карбонатного экрана с существующими техногенными наносами и новыми аэротехногенными выпадениями с образованием слаборастворимых комплексных соединений и труднорастворимых карбонатов, приведет к повышению рН почвогрунтов до приемлемого уровня и существенному снижению подвижности тяжелых металлов. Для повышения эффективности экранирования возможно проведение вспашки поверхностного слоя почв с карбонатными материалами.

Переход металлов в легкорастворимую сульфатную форму:

МеБ + 02 + 2Н20 —> Ме2+ + 4Н* + БО/' (1)

Нейтрализация кислых вод при взаимодействии с барьером:

2Н' + 504 2- + СаСОз СоУО, ^Н20[ + С02\ (2) Осаждение гидроксидов при рН > 6:

Ме + 20Н- -> Ме(ОН)2\ (3)

Внешняя граница зоны разрушения экосистем определяется уровнем загрязнения почв, соответствующим изолинии суммарного коэффициента загрязнения, экспериментально определенным условиями существования самого чувствительного к загрязнению и широко распространенного представителя растительных сообществ региона. Рекультивация в зоне разрушения экосистем должна осуществляться путем снижения концентрации поллютантов в верхних почвенных горизонтах разбавлением загрязненных почв плодородными грунтосмесями с предварительным нанесением карбонатного нейтрализующего слоя.

Предотвращенный экологический ущерб от воздействия техногенных наносов на природную среду предлагается определять как сумму воздействия на компоненты природной среды с учетом возникновения всех последствий воздействия.

Результатом проявления экологической опасности выступает ущерб, наносимый различным компонентам природной среды:

• почвам;

• поверхностным и подземным водам;

• населению;

• биотическим компонентам (растениям, животным).

Проведенные расчеты показали, что предотвращенный

экологический ущерб в зоне воздействия техногенных наносов, сформированных под воздействием ОАО «Кольская ГМК» составит более 30 млн. руб. Стоимость проведения селективной рекультивации техногенных наносов с созданием горизонтального экрана из карбонатных материалов, а также нанесения плодородных грунтосмесей на верхние почвенные горизонты с предварительной нейтрализацией кислотности почв составит порядка 20 млн. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится новое решение актуальной научно-практической задачи: разработка эффективного метода мониторинга техногенных наносов в зоне воздействия Кольской ГМК, который базируется на почвеннотехнохимической съемке территорий, тестировании растительных объектов, и способах рекультивации с экранированием выделенных зон рекультивации карбонатным материалом, повышающим рН почвогрунтов до приемлемого уровня и существенного снижающим подвижность ТМ.

Основные научные и практические выводы:

. 1. В результате анализа ландшафтно-геохимической обстановки, сложившейся под многолетним воздействием аэротехногенной нагрузки Кольской ГМК, выявлены высокотоксичные литохимические ореолы, характеризуемые пониженной кислотностью почвогрунтов и чрезвычайно высокими концентрациями ТМ;

2. В результате полевых и лабораторных изысканий произведена оценка загрязнения ТМ и соединениями серы почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК и распределения поллютантов в профиле загрязненной почвы;

3. На основе анализа существующих отечественных и зарубежных методик разработана методология проведения рекультивационных работ в зоне воздействия металлургических производств с учетом степени загрязненности почвогрунтов;

4. Эффективность защиты окружающей среды от воздействия техногенных наносов достигается горизонтальным экранированием карбонатными породами с повышением рН почвогрунтов до приемлемого уровня и существенным снижением подвижности ТМ во всех зонах рекультивации, а также нанесением грунтосмесей на подготовленную поверхность в зоне разрушения экосистем;

наносимым природным экосистемам и восстановлением биологической продуктивности нарушенных территорий.

Основные положения работы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Корельский Д.С. Оценка уровня загрязнения приповерхностного слоя почв в зоне воздействия металлургического предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень - МГГУ, № 9, М., 2008 г. С. 330-333.

2. Корельский Д.С. Мониторинг почвенно-растительного покрова для рекультивации зон экологической катастрофы ОАО «Североникель» // Записки Горного института - СПб.: СПГГИ, 2007 -Т.170, часть 1.С. 120- 123.

3. Паршина М.В., Корельский Д.С. Комплексный мониторинг воздействия комбината «Североникель» на природную среду // Записки Горного института - СПб.: СПГГИ, 2008, Т. 174. С. 217 - 221.

4. Пашкевич М.А., Корельский Д.С. Изоляция техногенных массивов горно-добывающих и горно-перерабатывающих предприятий // Проблемы геологии и освоения недр - материалы XII Международного научного симпозиума имени академика М.А.Усова студентов и молодых ученых 14-18.04.2008. С. 761 - 763.

5. Пашкевич М.А., Корельский Д.С. Разработка эффективных способов рекультивации высокотоксичных техногенных массивов предприятий минерально-сырьевого комплекса // Современные проблемы горного производства и экологии. Записки Горного института, том 180, 2009. С. 43-46.

6. Корельский Д.С. Мониторинг в зоне воздействия ОАО «Североникель» и определение уровня деградаций природных сообществ // Аннотации работ победителей конкурсов грантов 2007 года для студентов и аспирантов вузов и кандидатов наук. СПб, 2007. С.52

8. Korelskiy D.S. Monitoring and land recultivation of the wood communities which are being under influence of combine «Severonikel» // Materials of the Eight Internationals Young Scholars'Forum of the Asia-Pacific Region Countries. ДВГТУ, Владивосток, 2008 г. С. 76-77.

РИЦ СПГГИ. 12.05.2009. 3.224. Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Корельский, Денис Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ

РЕКУЛЬТИВАЦИИ И САНИРОВАНИЯ ЗАГРЯЗНЕННЫХ 10 ТЕРРИТОРИЙ

1.1. Экологические аспекты в области загрязнения почвенно- 10 растительного покрова в зонах техногенеза

1.2. Образование техногенных массивов в районах горно- 29 металлургического передела

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

ОАО «СЕВЕРОНИКЕЛЬ» НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ

2.1. Общие положения

2.2. Воздействие ОАО «Североникель» на атмосферный воздух

2.3. Воздействие ОАО «Североникель» на почвы и растительный по- 73 кров

2.4. Воздействие ОАО «Североникель» на поверхностные и подзем- 84 ные воды

2.5. Воздействие ОАО «Североникель» на живые организмы

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ МОНИТОРИНГА

ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА В' ЗОНЕ 102 ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОСТВ

3.1. Определение зон воздействия атмосферных выбросов на почвен- 102 но-растительный покров

3.2. Изучение закономерностей распределения загрязнений по профилю почвы и накопления различными видами растений

3.3. Определение условий восстановления растительных сообществ на нарушенных территориях

ГЛАВА 4. СЕЛЕКТИВНАЯ РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ТЕРРИТОРИЙ,

НАРУШЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ОАО «СЕВЕРОНИКЕЛЬ»

4.1. Анализ техногенных наносов в зоне воздействия ОАО «Северони- 139 кель»

4.2. Рекультивация нарушенных территорий

4.3. Способы снижения негативного воздействия техногенных массивов на компоненты природной среды.

4.4. Селективная рекультивация техногенных наносов в зоне воздействия ОАО «Североникель»

4.5. Оценка эффективности селективной рекультивации территорий, нарушенных производственной деятельностью ОАО «Североникель» 165 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 171 Список используемой температуры

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Селективная рекультивация ацидифицированных почв в зонах воздействия Кольской ГМК"

Актуальность работы - В последние десятилетия техногенное воздействие стало ведущим по значимости и масштабу экологическим фактором, влияющим на эколого-экономическое состояние территорий. Интенсивное промышленное и сельскохозяйственное использование природных ресурсов вызвало существенные изменения биохимических циклов большинства химических элементов. В' первую очередь это относится к тяжелым металлам (ТМ), накопление которых в природной среде в высоких концентрациях связано с антропогенной деятельностью. Значительная часть ТМ, загрязняющих природную среду, попадает в почву, которая является- важнейшим биохимическим барьером и основной жизнеобеспечивающей сферой. Она в» наибольшей степени испытывает негативные воздействия, обусловленные многообразной производственной деятельностью человека, и аккумулирует продукты техногенеза. В Российской Федерации площадь загрязненных ТМ' земель достигла более 70 млн. га, из них около 1 млн. га имеют чрезвычайно> опасный уровень загрязнения. На месте уничтоженного почвенного покрова появляются, так называемые, «техногенные» ландшафты, значительная часть которых в течение многих десятилетий по различным причинам сохраняет облик техногенной пустыни. В-почвенно-экологическом плане это означает -резкое замедление процессов замедленное или полное отсутствие почвовос-становительных процессов, в геоботаническом восстановления растительного покрова, в санитарно-гигиеническом - ухудшение качества окружающей человека среды.

Техногенный ландшафт представляет собой разновидность антропогенного ландшафта, особенности образования которого обусловлены производственной деятельностью человека. Если обычные антропогенные ландшафты оказываются чаще всего лишь в той или иной степени преобразованными естественными ландшафтами, то техногенные - практически полностью (рельеф, состав пород и т.д.) сформированы техническими средствами.

Поэтому если природный ландшафт является естественно-историческим1 образованием, сформированным совокупным и одновременным действием всех факторов географической среды, то техногенному свойственна предельная степень нарушенности взаимосвязей этих факторов. Наиболее характерными представителями таких ландшафтов можно» считать отвально-карьерные ландшафты, образовавшиеся при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. В результате нарушения почвенного и растительного покровов происходит замена природных ландшафтов техногенными, восстановление которых естественными процессами идет очень медленно. Для ускорения процессов восстановления техногенных ландшафтов необходимо применять комплекс рекультивационных мероприятий, направленных на создание оптимальных условий почвообразования и развития фито-ценозов.

В большинстве случаев темпы рекультивационных работ значительно отстают от роста площадей нарушенных земель, а применяемые технологии рекультивации имеют низкий уровень наукоемкости и экологической эффективности, не позволяющий значительно снизить негативное влияние техногенных ландшафтов на прилегающие территории и естественные экосистемы. Совершенно очевидно, что требуется новый подход и в организации рекультивационных работ, особенно в проектировании, и научном обеспечении применяемых технологий рекультивации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - рекультивация высокотоксичных техногенных наносов, сформировавшихся в зоне воздействия Кольской .ГМК.

ИДЕЯ РАБОТЫ - выбор технологии рекультивации ацидифицированных почв, загрязненных тяжелыми металлами должен производиться после мониторинга и выделения литохимических ореолов загрязнений для оценки целесообразности планируемых работ.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

• исследования трансформации почвогрунтов под воздействием выпадения кислых осадков и тяжелых металлов;

• районирование нарушенных территорий по уровню деградации почвенно-растительного комплекса;

• определение условий восстановления растительных сообществ на нарушенных территориях;

• разработка способов рекультивации ацидифицированных почв в комплексе с загрязнением ТМ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ:

• установлены закономерности распределения ТМ техногенного происхояедения по вертикальному профилю почвы, определяемые закреплением труднорастворимых гуматов в поверхностном 5-10-сантиметровом слое почвы и миграцией оставшейся части металлов в профиле почвы в нижележащие горизонты и грунтовые воды;

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ: 1. Выпадение кислых дождей и тяжелых металлов в районах воздействия горно-металлургических предприятий приводит к формированию литохи-мических ореолов загрязнения различной контрастности (по рН, содержанию Ni и Си) с выделением зон различной степени деградации экосистем: техногенной пустоши, окаймляющей комбинат на расстоянии 5—10 км в зависимости от направления ветров (выпадение серы в виде сульфатов до

2 2 20—30 т/год-км , сумма металлов — до 60 т/год-км ); деградации экосистем на расстоянии от 5—8 до 15 км (выпадение серы в форме сульфатi о о иона до 3 т/год-км , сумма металлов — до 5 т/год-км ); разрушения экосистем на расстоянии 15-35 км (выпадение соединений серы до 2

О "У т/год-км", сумма металлов — до 0,5 т/год-км");

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего: системный анализ проблемы на основе исследований российских и зарубежных ученых; мониторинговые, ландшафтно-геохимические, биоиндикационные, экспериментальные и аналитические работы в полевых и лабораторных условиях; методы математической статистики и прогнозирования состояния природных комплексов; патентно-информационный анализ. На базе Центра Коллективного Пользования (ЦКП) СПГГИ (ТУ) выполнены аналитические исследования (рентгеноф-луоресцентный, атомно- и пламенно-абсорбционный) химического состава проб почвенно-растительного комплекса, в ходе которых разработана методика анализа почв и растений и произведена оценка загрязненности почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК.

ДОСТОВЕРНОСТЬ НАУЧНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ, ВЫВОДОВ И РЕКОМЕНДАЦИЙ подтверждается большим объемом полевых, аналитических и лабораторных исследований состояния природных почвенно-растительных комплексов в зонах воздействия металлургических предприятий, хорошей сходимостью полученных результатов с исследованиями других авторов, а также положительным опытом практического использования разработок.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ: разработана методика проведения мониторинговых исследований по оценке деградации компонентов природной среды в зоне воздействия Кольской ГМК; произведена оценка загрязнения ТМ и соединениями серы почвенно-растительного комплекса в зоне воздействия Кольской ГМК и распределения поллютантов в профиле загрязненной почвы; разработана технология формирования защитного экрана из полимерных материалов в оплавленном совместно с грунтами состоянии (ПМО); разработана методология проведения рекультивационных работ в зоне воздействия металлургических производств с учетом степени загрязненности почвогрунтов.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА заключается в постановке цели, формулировке задач и разработке методики исследований; в проведении ландшафтно-геохимических исследований в зоне воздействия Кольской ГМК; в разработке методики проведения лабораторных исследований химического состава почв и растений; оценке путей миграции загрязняющих веществ; в обосновании способа селективной рекультивации ацидифицированных почв, загрязненных ТМ; в эколого-экономической оценке предлагаемых средозащитных мероприятий; во внедрении результатов исследований на предприятиях минерально-сырьевого комплекса (МСК).

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ:

• научные и практические результаты работы используются'в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного горного института имени Г.В.Плеханова (технического университета) при проведении занятий по дисциплинам: «Экология», «Геохимия окружающей среды».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы, разработанные в процессе её выполнения, докладывались и обсуждались на международных, российских и иного уровня научных, научно-технических конференциях, совещаниях, симпозиумах, в том числе на: Всероссийской студенческой олимпиаде «Эколог 21 века»; 1м туре Всероссийского конкурса инновационных проектов аспирантов и студентов «Рациональное природопользование» 2005 г.; VI Международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2005»; Всероссийском смотре-конкурсе научно-технического творчества студентов-высших учебных заведений «Эври-ка-2005»; научной студенческой сессии горняков, проводимой Краковской горно-металлургической академией (г. Краков, Польша); научно-практическом симпозиуме «Актуальные проблемы и перспективы развития Северо-Запада»; Международной студенческой научной конференции во Вроцлавской государственной академией (г. Вроцлав, Польша, 2005 г.); Международном интернет-форуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития»; выставке Научно-технического творчества молодежи (НТТМ-2006); Всероссийском конкурсе студентов выпускного курса (диплом I степени); Всероссийской студенческой олимпиаде "Конкурс дипломных проектов" (диплом за 1 место); факультетских конференциях «Проблемы освоения полезных ископаемых» СПГТИ (ТУ) в 2005, 2006 и 2007 годах; Международной конференции молодых ученых «Проблемы освоения полезных ископаемых» (диплом I степени); конференции «Полезные ископаемые России и их освоение» 2006 г. (диплом I степени); международном форуме молодых ученых «Проблемы рационального природопользования» 2006 г.; Международной конференции «Полезные ископаемые России и их освоение» 2007 г.; VIII Международном Форуме студентов, аспирантов и молодых ученых стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Владивосток, 2008 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликованы 22 печатные работы, в том числе 8 в изданиях, включенных в перечень ВАК. Получен 1 патент на изобретение по теме диссертации.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Содержит 182 страницы машинописного текста, 26 рисунков, 33 таблицы и список литературы из 98 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Корельский, Денис Сергеевич

Выводы к главе 4

1. В настоящее время экологическая политика ОАО ^Кольская ГМК» привели к значительным сокращениям аэротехногенных выбросов соединений серы и тяжелых металлов, что приводит к сокращению зон влияния комбината «Североникель», однако накопленные за многолетний период поллютанты делают выделенные зоны непригодными для полноценного восстановления природных сообществ до изначального уровня.

2. Анализ существующих способов рекультивации техногенных массивов, в основном представляющих собой изоляцию при помощи специальных покрытий, показал, что высокая стоимость проведения работ, сложность реализации в условиях региона и недолговечность покрытий делает создание геохимического горизонтального барьера наиболее оптимальным.

3. Существующие аэротехногенные выбросы не позволяют проводить биологический этап рекультивации в зонах техногенной пустоши и деградации экосистем после горизонтальное экранирование карбонатными породами с повышением рН почвогрунтов до приемлемого уровня и существенным снижением подвижности ТМ в настоящее время.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные автором исследования позволяют сделать следующие выводы и дать рекомендации, направленные на проведение рекультивацион-ных работ в зонах воздействия «Кольской ГМК»:

1. В результате анализа ландшафтно-геохимической обстановки, сложившейся под многолетним воздействием аэротехногенной нагрузки Кольской ГМК, выявлены высокотоксичные литохимические ореолы, характеризуемые пониженной кислотностью почвогрунтов и чрезвычайно высокими концентрациями ТМ;

5. Экономическая эффективность предлагаемой технологии обоснована чрезвычайным уровнем экологической опасности высокотоксичных техногенных наносов, техногенным ущербом наносимым природным экосистемам и восстановлением биологической продуктивности нарушенных территорий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Корельский, Денис Сергеевич, Санкт-Петербург

1. Абатуров А.В., Гольцова Н.И. Проблемы использования сосны обыкновенной как индикатора загрязнения окружающей среды.// Сборник I Всесоюзной конференции «Растения и промышленная среда», Днепропетровск, 1990, 65 с.

2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: Учебник. — М.: Логос, 2000. с. 297 - 334.

3. Анисимова Н.П., Головинова Т.В. Сезонные изменения химического состава атмосферных осадков в центральной Якутии: Взаимосвязь поверхностных и подземных вод мерзлой зоны. Якутск, 1980, С. 54 — 62.

4. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М, 1970, 487 с.

5. Беккер А.А., Агаев Т.Б. Охрана и контроль загрязнения природной среды. JL, Гидрометеоиздат, 1989.

6. Беликова Т.В., Василенко В.Н., Назаров И.М. и др., Характеристика фонового загрязнения сульфатами снежного покрова на территории СССР // Метеорология и гидрология, 1984, № 9. С. 47-55.

7. Бересневич П.В., Кузьменко П.К., Неженцева Н.Г. Охрана окружающей среды при эксплуатации хвостохранилищ. М., Недра, 1993.

8. Беус А.А., Грабовская Н.В. и др. Геохимия окружающей среды. М., Недра, 1976.

9. Биогеохимическая индикация загрязнения экосистем химическими элементами // Биогеохимические и гидроэкологические исследования техногенных экосистем. — Владивосток: Дальнаука, 2004. — Вып. 14 -С. С. 7-114.

10. Блинов С.М. Геохимические барьеры и защита окружающей среды / Изд. Пермский университет, Пермь, 2000. — с. 14-17.

11. Бройде З.С. Стандартизация обращения с отходами // Экология и промышленность России. 1999. - 4. - С. 39-43.

12. Бурдаков Н.И., Кульба В.В., Назаретов В.М. Концепция стратегического управления техногенным и природным риском в регионе./ Реф. сборник "Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях", М., ВИНИТИ, 1992, вып. 2.

13. Важенин И.Г. Почва как активная система самоочищения от токсичного воздействия тяжелых металлов — ингредиентов техногенных выбросов // Химия в сел. хоз-ве. 1982. №3. С.3-5.

14. Василенко В.Н., Назаров И.М. и др. Мониторинг загрязнения снежного покрова. М., Гидрометеоиздат, 1985.

15. Влияние промышленного атмосферного загрязнения на сосновые леса Кольского полуострова / Под ред. Б.Н.Норина, В.Т. Ярмишко. Академия наук СССР Ботанический Институт им. B.JI. Комарова, 1990. -195 с.

16. Воробьев Ю.Л. Основные направления государственной стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС в РФ на период до 2010 года. М., МЧС, РАН, 1997.

17. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая металлургия. Учебник для вузов. 5-е изд. перераб. и доп. - М.: Металлургия, 2000.

18. Гаврусевич Б.А. «Основы общей геохимии». Издательство «Недра», Москва 1968.

19. Гальперин A.M., Ферстер В., Шеф Х.Ю. Техногенные массивы и охрана окружающей среды. М., МГГУ, 1995.

20. Гидрологические работы по определению водного и гидрохимического баланса оз. Нюд / Технический отчет по инженерным изысканиям, АО «Институт ГИПРОНИКЕЛЬ», СПб, 1997.

21. Гичев Ю.П. Экологическая обусловленность основных заболеваний и сокращения продолжительности жизни., Новосибирск, 2000, 89 с.

22. Глазьев С.А. Ключевые аспекты экологической безопасности.// Экономика и жизнь, 1996, № 33.

23. Говорова А.Ф. Структурно-функциональные изменения растительности в условиях техногенного загрязнения на Кольском полуострове: На примере комбината "Североникель" Дис. канд. геогр. наук М.: РГБ, 2003

24. Голодковская Г.А., Елисеев Ю.Б. Геологическая среда промышленных регионов. М., Недра, 1989.

25. Гольцова Н.И. Организация мониторинга лесов Ленинградской области в рамках Общеевропейской Совместной Программы Мониторинга воздействия воздушных загрязнений на леса ЕЭК ООН ICP-Forests./ Отчет НИР для ЛЕНКОМПРИРОДЫ, 1991.

26. Горлова О.Е. Техногенные месторождения полезных ископаемых: Учеб. Пособие. — Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2001.

27. Грудев А.П. Взаимодействия в экосистемах: фактор эффективной устойчивости минералов / Геологические исследования и охрана недр, №2, с. 3-8, М., 1995

28. Десслер Х.-Г. Влияние загрязнений воздуха на растительность. М.: Лесн. пр-ть 1978 - 96 с.

29. Динамика растительности в районах интенсивного освоения Крайнего Севера // Сообщества Крайнего Севера и человек / Дружинина О.А. -М.-1985-с. 205-231

30. Довгуша В.В. Природа под антропогенным прессом экологическая деградация / В.В. Довгуша, М.Н. Тихонов// Экология промышленного производства. - 1994 - №4. - С.7-17

31. Евдокимова Г.А., Кислых Е.Е., Мозгова Н.П. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере. Л., 1984. 121 с.

32. Измалков В.И., Измалков А.В. Техногенная и экологическая безопасность и управление риском. СПб, НИЦЕБ РАН, 1998.

33. Изменение мохового покрова северо-таежных лесов при промышленном загрязнении: автореферат дис. . канд. биол. наук / Е.Н. Андреева -Л., 1989.-17 с.

34. Израэль Ю.А. Проблемы всестороннего анализа окружающей среды и принципы комплексного мониторинга. Л., Гидрометеоиздат, 1988.

35. Израэль Ю.А., Назаров И.М., Прессмон А.Я. и др. Кислотные дожди. Гидрометеоиздат, 1983. 206 с.

36. Калабин Г.В. Экодинамика техногенных провинций Севера. Апатиты: КНЦ РАН, 2000. 292 с.3 7. Капелькина Л.П. Экологические аспекты оптимизации техногенных ланшаф-тов. СПб, Наука, 1993.

37. Ковда В.А., Керженцев А.С. Экологический мониторинг: концепция, принципы организации. Региональный экологический мониторинг. М. Наука, 1983.

38. Кондратьев К.Я., Фролов А.К., Донченко В.К. и др. Экодинамика и экологический мониторинг. СПб, Наука, 1996.

39. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды. Под ред. Исаева JI.K., СПб, изд-во Эколого-аналитического информационного центра "Союз", 1988.

40. Корельский Д.С. Оценка уровня загрязнения приповерхностного слоя почв в зоне воздействия металлургического предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ, № 9, М., 2008 г. С. 330-333.

41. Корельский Д.С. Мониторинг почвенно-растительного покрова для рекультивации зон экологической катастрофы ОАО «Североникель» // Записки Горного института СПб.: СПГГИ, 2007 - Т. 170, часть 1. С. 120-123

42. Крючков В.В., Моисеенко Т.И. Оценка современного состояния экосистем озера Имандра. Основные проблемы. Апатиты: фонды КНЦ РАН, 1987 г.

43. Кузнецов А. И. Полегание сеянцев хвойных пород в условиях Мурманской области и меры борьбы с ним Микробиол. и фитопатол. исслед. на Кольск. Севере. Апатиты. 1984, с. 87-91.

44. Лебедева Е.В., Семенцова С.В, Характеристика микроскопических грибов, выделенных из почв Литовской ССР, загрязненных промышленными выбросами // Вестн. ЛГУ, 1985. №3. С. 40-44

45. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / Ред. В.А. Алексеев -Л. 1990- 198 с.

46. Литвинов В.Ф., Шайдоров А.А. Техногенные системы и экологический риск. Новгород, изд.: НГУ, 1999.

47. Ловелиус Н.В., Лайранд Н.И., Яценко-Хмелевский А.А. Анализ естественной изменчивости радиального прироста ели европейской в подзоне южной тайги.// Экология и защита леса, Л., 1990, 35-39 с.

48. Лукашов А.А. Экологические проблемы добычи и переработки сульфидных руд на Российском Севере. Горный жур. №2, 1997г.

49. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов/М.: Химия, 1996. 19с.

50. Малыхин, В.М. Методология определения воздействия экотоксикан-тов на здоровье населения // Экология промышленного производства, 1994, №3. С. 38-40.

51. Методические указания МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест-М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России.-2000.-38с.

52. Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ, 27 декабря 1993 г., № 04-25/61-5678. Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами. С изменениями на 12.06.2003 г.

53. Назаров И.М., Ренне О.С., Фридман Ш.Д. и др. Снежный покров как индикатор загрязнения атмосферы // Труды ИФМ АН Литовской ССР, Вильнюс, 1976, вып. 3. С. 7 12.

54. О плате за землю, Редакция на 01.01.2003, Закон Верховного Совета РСФСР 11 октября 1991 г. № 1738-1 (ГДФС)

55. Паршина М.В., Корельский Д.С. Комплексный мониторинг воздействия комбината «Североникель» на природную среду // Записки Горного института СПб.: СПГГИ, 2008, Т. 174. С. 217 - 221.

56. Пашкевич М.А. Техногенные массивы и их воздействие на окружающую среду, СПб, изд. Санкт-Петербургский горный институт, 2000г.

57. Посттехногенные экосистемы Севера. — СПб.: Наука, 2002. 159 с.

58. Почвообразование на северном пределе сосновых биогеноценозов / В.В. Никонов- Л. 1987 - 141 с.

Информация о работе

Корельский, Денис Сергеевич
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Селективная рекультивация ацидифицированных почв в зонах воздействия Кольской ГМК - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы