Технологические решения для защиты литосферы от загрязнения ионами тяжелых металлов при транспортном строительстве

Пузанова, Юлия Евгеньевна

Автореферат диссертации по теме "Технологические решения для защиты литосферы от загрязнения ионами тяжелых металлов при транспортном строительстве"

4857598

На правах рукописи

ПУЗАНОВА ЮЛИЯ ЕВГЕНЬЕВНА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛИТОСФЕРЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИОНАМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология (в строительстве и ЖКХ)

2 О ОК'

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2011

4857598

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО ПГУПС) на кафедре «Инженерная химия и естествознание»

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Шершнева Мария Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кнатько Василий Михайлович

кандидат технических наук, Бухарина Дарья Николаевна

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный технологический институт (ТУ)»

Защита состоится 3 ноября 2011 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.229.30 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу: 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 3-237.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет».

Автореферат разослан 3 октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Уманец В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и направленность исследований связана с развитием критических технологий, таких как «Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды», которые развиваются в рамках одного из приоритетных направлений, утвержденных президентом РФ, и затрагивают также и строительную деятельность.

По данным Европейской ассоциации по сносу зданий ежегодно на планете образуется около 2,5 млрд. т строительных техногенных образований, не считая природных и техногенных катастроф. Ежегодно в России образуется 15-17 млн. т только строительных техногенных образований, в том числе гидросиликатной и гидросульфатной природы.

В настоящее время активно ведется деятельность по строительству и реконструкции в транспортной отрасли, которая всегда сопряжена с преобразованием ландшафта и изменением окружающей природной среды на территориях большой протяженности.

Транспортное строительство и последующая эксплуатация объектов приводит к загрязнению литосферы тяжелыми металлами, в том числе соединениями свинца, кадмия, меди, цинка, марганца, железа. Такие загрязнения называют супертоксикантами XXI века, поэтому разработка технологических решений для защиты литосферы от их воздействия является актуальной задачей геоэкологии.

В этом случае необходимы такие научно-обоснованные технологические решения при строительстве транспортных объектов, которые обеспечат не только минимальные затраты природных ресурсов и предотвратят нарушение экологического равновесия, но и при определенных условиях позволят достичь улучшения в целом экологической обстановки в регионе строительства.

Цель диссертационной работы - разработка и оценка качества технологических решений для защиты литосферы от загрязнения ионами тяжелых металлов (ИТМ) с использованием строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве.

Идея работы: минимизация негативного техногенного воздействия на окружающую среду при транспортном строительстве должна производиться с учетом способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ с их обезвреживанием путем образования труднорастворимых веществ.

Основные задачи работы:

• разработка технологических решений для защиты литосферы от ионов тяжелых металлов с использованием строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве;

• исследование и оценка способности техногенных образований гидросульфатной и гидросиликатной природы обезвреживать ионы тяжелых металлов;

• оценка качества предложенных технологических решений и осуществление их опытно-промышленной апробации.

Основные защищаемые положения:

1. Разработанные технологические решения для защиты литосферы от ИТМ, включающие создание экозащитного экрана и превентивную защиту почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков в водоотводном лотке и на территории автозаправки при строительстве и реконструкции транспортных магистралей, основаны на способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ.

2. Способность некоторых строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов и составляет для гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований по ионам кадмия, меди, свинца и бария 0,66 - 1,26 мг/г, 0,88 -1,34 мг/г, 0,85 - 1,52 мг/г, 1,29 - 1,33 мг/г соответственно, и для гидросиликатных техногенных образований кальция и магния по ионам свинца и бария -1,26 - 1,52 мг/г и 0,47 - 0,88 мг/г соответственно.

3. Проведенная эколого-экономическая оценка для технологических решений по созданию экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона и превентивной защите почв на автозаправочной станции (АЗС) составляет 157 тыс. руб./год, 158 тыс. руб./год, 159 тыс. руб./год на 1 га почвы и 451 тыс. руб./год на 1 АЗС соответственно. Оценка качества технологических решений методом PQ (property quality) показала, что превышение значений индексов PQ предлагаемых технологических решений по сравнению с известными может достигать 38%.

Научная новизна работы:

• предложены технологические решения для защиты литосферы при транспортном строительстве, основанные на способности строительных и промышленных техногенных образований, например, фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона поглощать ионы тяжелых металлов:

- создание экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей для превентивной защиты придорожных земель от ИТМ;

- превентивная защита почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков от ИТМ в водоотводном лотке при строительстве транспортной магистрали и на территории автозаправки при

реконструкции автомагистрали;

• определена поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований, которая соответствует значениям в интервалах: 0,66 - 1,26 мг/г для ионов кадмия; 0,88 - 1,34 мг/г для ионов меди; 0,85 - 1,52 мг/г для ионов свинца; 1,29 - 1,33 мг/г для ионов бария; поглотительная способность гидросиликатных техногенных образований кальция и магния соответствует значениям 1,26 - 1,52 мг/г для ионов свинца и 0,47 - 0,88 мг/г для ионов бария;

• установлено, что поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований по отношению к ионам Сс1(П), Си(П), РЬ(Н), Ва(Н) и гидросиликатсодержащих техногенных образований кальция и магния по отношению к ионам РЬ(П) и Ва(П) проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов;

• установлены зависимости поглотительной способности кальциевых гидросульфатных, а также гидросиликатных систем от исходной концентрации раствора, содержащего ионы тяжелого металла, от времени взаимодействия с раствором и от размера фракции.

Методы исследования.

В качестве основных методов исследования применялись:

• экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях;

• аналитические методы (потенциометрия, индикаторный метод распределения центров адсорбции);

• современные высокоточные методы анализа (атомно-абсорбционная фотометрия, ИК-Фурье-спектрометрия, рентгенофазовый анализ).

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

обеспечена использованием общепринятых методик и методов проведения исследований, подтверждается сходимостью экспериментальных данных с теоретическими исследованиями и исследованиями других авторов.

Практическая значимость работы:

• выполнена оценка качества предложенных технологических решений методом Р<3;

• разработанные технологические решения защищены патентами РФ № 2327647, № 2360732, № 2360868, № 2401805;

• разработаны проекты технических условий ТУ 0330-007-075197452009, ТУ 0330-008-07519745-2009;

• рассчитан предотвращенный экологический ущерб по предложенным технологическим решениям для защиты литосферы при транспортном строительстве.

Личный вклад автора работы заключается в постановке цели, формулировке задач и разработке методики исследований, выполнении теоретических и экспериментальных исследований поглотительной способности строительных и промышленных техногенных образований, разработке технологических решений для защиты почв и грунтовых вод от ИТМ при строительстве транспортных магистралей, эколого-экономической оценке и оценке качества предлагаемых технологических решений.

Реализация результатов работы:

• научные и практические результаты работы использованы при опытно-промышленной апробации создания экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей и превентивной защиты почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков от ИТМ на территории автозаправки при реконструкции автомагистрали. По результатам апробации получены соответствующие акты.

• материалы диссертационной работы вошли в учебный практикум для слушателей ФПК ПГУПС в виде соответствующих методических указаний и учебных пособий, таких как «Свойства отходов и новые геоэкозащитные технологии с их использованием», 2008 год.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007», СПб, ПГУПС, (2007 г.), на межвузовской научно-технической конференции «Шаг в будущее (Неделя науки-2007)», СПб, ПГУПС, (2007 г.), на II Международной конференции «Популярное бетоноведение», (2008 г.), на XII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновации в технических университетах», СПб, СПбГПУ, (2008 г.), на межвузовской научно-технической конференции «Шаг в будущее (Неделя науки-2008)», СПб, ПГУПС, (2008 г.), на международной научно-практической конференции «Периодический закон Д.И. Менделеева в современных трудах ученых транспортных ВУЗов», СПб, ПГУПС, (2009 г.), на всероссийской научно-технической конференции «Современные проблемы экологии», Тула, (2009 г.), на всероссийской научно-технической конференции «Энергия молодых - строительному комплексу», Братск, (2009 г.), на 17 международной конференции «ТЬаивП» в Германии, Веймар, (2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 30 печатных работ, в том числе 5 в изданиях, включенных в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы. Диссертация изложена на 133 страницах основного текста, содержит 41 рисунок, 60 таблиц и 12 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ:

Строительная деятельность сопровождается активным изменением практически всех составляющих биосферы и характеризуется вовлечением больших объемов техногенных образований, отчуждением и загрязнением природных ландшафтов, в том числе ИТМ.

Большое внимание вопросам рационального использования природных ресурсов, внедрения ресурсосберегающих технологий и вопросам защиты литосферы от загрязнения ИТМ уделяли такие российские и зарубежные ученые как М.П. Федоров, Е.Г. Семин, Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, М.В. Шершнева, В.П. Панов, Р. Шулин, Д. Лиск. Проблемы накопления техногенных образований нашли отражение в трудах таких ученых и специалистов как П.И. Боженов, В.М. Кнатько, М.М. Сычев, H.A. Бабак. Вопросы разработки и оценки технологий минимизации негативного влияния строительной деятельности на окружающую среду освещены в трудах Т.С. Титовой, А.И. Потапова, Н.В. Маслова, А.Н. Тетиор, Л.В. Передельского.

Тем не менее, в связи с возрастающей антропогенной нагрузкой на окружающую среду и повышением роста строительства транспортной сети РФ, до настоящего времени остаются актуальными вопросы снижения негативного техногенного воздействия при осуществлении строительной деятельности.

Основные защищаемые положения:

1. Разработанные технологические решения для защиты литосферы от ИТМ, включающие создание экозащитного экрана и превентивную защиту почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков в водоотводном лотке и на территории автозаправки при строительстве и реконструкции транспортных магистралей, основаны на способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ.

В настоящее время транспортное строительство в РФ ведется в направлении реконструкции или строительства новых транспортных магистралей. За период с 2002 года по 2010 год построено и реконструировано 17 железнодорожных станций, 2876 тыс. км автодорог, введено в эксплуатацию 1075 объектов придорожного сервиса.

Строительная деятельность, как правило, осуществляется на урбанизированных территориях со степенью загрязненности почв тяжелыми металлами в несколько раз превышающей значения ЦЦК.

Строительство железнодорожных- и автомагистралей сопровождается загрязнением придорожных земель такими тяжелыми металлами как свинец, железо, кадмий и др., и в процессе эксплуатации

транспортных магистралей степень загрязненности почв будет возрастать (рис. 1).

Рис. 1. Зона загрязнения тяжелыми металлами вдоль автодорог

Для ликвидации негативного техногенного воздействия на литосферу при осуществлении строительной деятельности и обеспечения ее геоэкологической устойчивости были разработаны технологические решения для защиты придорожных почв от ИТМ, находящихся в поверхностном стоке транспортных систем. В основе предложенных технологических решений лежит способность строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ.

Было предложено использовать некоторые строительные и промышленные техногенные образования в качестве дополнительной дренажной подсыпки в зонах загрязнения тяжелыми металлами для создания экозащитных экранов при строительстве и ремонте транспортных магистралей. На рисунке 2 представлена технологическая схема создания экозашитного дренирующего экрана при превентивной защите придорожных земель от ИТМ.

В модельном эксперименте на опытной площадке в качестве поллютанта были использованы ионы свинца как одного из наиболее распространенных загрязнителей почв вблизи транспортных магистралей.

Результаты исследований представлены в таблице 2. Эффект очистки составляет от 95% до 100%, что свидетельствует о том, что выбранные техногенные образования могут использоваться для экозащитного экрана.

Анализ водной вытяжки высушенных образцов загрязненных почв показал, что 99% поглощенных ионов свинца удерживается в техногенных образованиях и не вымывается. Результаты модельных экспериментов показали, что строительные и промышленные техногенные образования, обладающие поглотительной способностью по отношению к ИТМ, могут быть использованы в качестве экозащитных экранов.

По результатам проведенных опытных испытаний получены соответствующие акты.

Техногенные образования, обладающие поглотительной способностью по отношению к ИТМ

т

Дробление и сортировка техногенных образований на фракции

Перевозка техногенных образований автотранспортом

™ Засыпка

ЩУ| техногенных

||| образований вдоль

¡Ц транспортных

магистралей

Рис. 2. Технологическая схема создания экозащитного дренирующего экрана для транспортных магистралей

Таблица 2. Результаты очистки почв от ионов свинца (II)

Тип почвы и вид техногенного образования рН Эффект очистки, %

Суглинок 6,29 81,58

Суглинок + фосфогипс 7.14 99,68

Суглинок + пенобетон 7,20 99,97

Суглинок + тяжелый бетон 7,21 99,99

Супесь 5,21 34,00

Супесь + фосфогипс 6,94 99,82

Супесь + пенобетон 7,23 99,81

Супесь + тяжелый бетон 7,13 99,97

Торф 5,05 35,40

Торф + фосфогипс 5,51 95,67

Торф + пенобетон 5,92 95,41

Торф + тяжелый бетон 6,45 99,75

При строительстве транспортных магистралей для предотвращения загрязнения почв поверхностными стоками, содержащими ИТМ, рассмотрено также использование строительных и промышленных

техногенных образований в качестве дренирующего материала непосредственно в водоотводных лотках. Схемы дренажных устройств с использованием техногенных образований представлены на рисунке 3.

я б 8

1

3 2

4

Рис. 3. Схемы дренажных устройств: а - «глухая» дрена; б - труба с дренирующей засыпкой; в - «труба в оболочке» 1 - засыпка траншеи; 2 - геотекстиль; 3 - строительные и промышленные техногенные образования, обладающие поглотительной способностью по отношению к ИТМ;

4 - перфорированная труба

Технологическая схема превентивной защиты почв и грунтовых вод путем использования строительных и промышленных техногенных образований в водоотводных лотках транспортных магистралей представлена на рисунке 4.

Техногенные образования, обладающие поглотительной способностью по отношению к ИТМ

Дробление и сортировка техногенных образований на фракции

Использование техногенных

образований в качестве дренирующего материала в

водоотводных лотках транспортных магистралей

^А

ЖЗо)-

Перевозка техногенных образований автотранспортом

Рис. 4. Технологическая схема превентивной защиты почв и грунтовых вод с использованием техногенных образований, уложенных в геотекстиль

При плановом ремонте водоотводной системы изъятый отработанный геоэкозащитный материал рекомендуется использовать в дорожном строительстве, а также он может быть использован в качестве заполнителя при производстве строительных материалов для промышленного строительства.

В следующей части работы была проведена проверка возможности использования строительных и промышленных техногенных образований в качестве фильтрующего материала для превентивной защиты почв и грунтовых вод от загрязнения ИТМ. Для этого была осуществлена опытная апробация очистки поверхностных стоков на автозаправочной станции, находящейся в зоне реконструкции автомагистрали. При этом было предложено заполнить комбинированный фильтрующий патрон фосфогипсом вместо части нетканого полотна (рис. 5).

.............'.(

- -¿рт-

Рис. 5. Схема установки комбинированного фильтрующего патрона: 1 - железобетонный колодец; 2 - опорное кольцо; 3 - комбинированный филирующий патрон; 4 - синтепон, лавсан; 5 - строительные и промышленные техногенные образования, обладающие поглотительной способностью по отношению к ИТМ; 6 -сорбент МАУ; Ок - диаметр колодца; Оп - диаметр фильтрующего патрона (по фланцам); Нл - высота фильтрующего патрона.

Технологическая схема превентивной защиты почв и грунтовых вод путем использования строительных и промышленных техногенных образований в качестве фильтрующих материалов представлена на рисунке 6.

На территории автозаправочной станции предприятия ЗАО «Холдинговая компания «ГРАНД» был очищен поверхностный сток от ионов свинца и нефтепродуктов. Концентрация ионов свинца в стоках от автозаправочной станции составляла 0,1 мг/л. За весь период испытаний в очищенных поверхностных стоках концентрация ионов свинца уменьшилась в 10 раз, обеспечив уровень очистки до ПДКмз_пит. По результатам испытаний получен соответствующий акт.

11

Рис. 6. Технологическая схема превентивной защиты почв и грунтовых вод с использованием техногенных образований в фильтрах

По предложенным технологическим решениям для защиты литосферы при транспортном строительстве разработаны проекты технических условий ТУ 0330-007-07519745-2009 и ТУ 0330-00807519745-2009. Новизна технологических решений защищена патентами РФ № 2327647, № 2360732, № 2360868, № 2401805.

Перспективы использования результатов работы, а также их внедрение показаны на рисунке 7 и в таблице 3 соответственно.

Рис. 7. Направления использования результатов работы

12

Таблица 3. Внедрение и рекомендации к использованию строительных и промышленных техногенных образований в технологических решениях для защиты литосферы

Техногенные образования Внедренные и перспективные технологические решения для защиты литосферы при транспортном строительстве Фактический результат Доказательство новизны и документы для использования

Фосфогнпс Превентивная защита почв путем очистки поверхностных стоков от ИТМ Очистка придорожных почв от ИТМ Установленное снижение концентрации ИТМ в почвах и стоках, утилизация фосфогипса Патент РФ № 2327647 Патент РФ №2360732 Патент РФ № 2360868 Патент РФ № 2401805 ТУ 0330-00707519745-2009 ТУ 0330-00807519745-2009 Акт внедрения на автозаправочной станции ЗАО «Холдинговая компания «ГРАДД» Акты внедрения в CHT п. Красницы

Бой пенобетона Очистка придорожных почв от ИТМ Установленное снижение концентрации ИТМ в почвах, утилизация боя пенобетона

Бой тяжелого бетона Очистка придорожных почв от ИТМ Установленное снижение концентрации ИТМ в почвах, утилизация боя тяжелого бетона

Пеногипс Превентивная защита почв путем очистки поверхностных стоков от ИТМ Очистка придорожных почв от ИТМ Возможное снижение концентрации ИТМ в почвах, утилизация пеногипса

Доменный гранулированный шлак Превентивная защита почв путем очистки поверхностных стоков от ИТМ Очистка придорожных почв от ИТМ Возможное снижение концентрации ИТМ в почвах, утилизация доменного гранулированного шлака

2. Способность некоторых строительных н промышленных техногенных образований поглощать ИТМ проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием

труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксндов соответствующих тяжелых металлов и составляет для глдросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований по ионам кадмия, меди, свинца и бария 0,66 - 1,26 мг/г, 0,88 - 1,34 мг/г, 0,85 - 1,52 мг/г, 1,29 -1,33 мг/г соответственно, и для гидроснликатных техногенных образований кальция и магния по ионам свинца и бария - 1,26 — 1,52 мг/г и 0,47 — 0,88 мг/г соответственно.

Ранее научной школой кафедры «Инженерная химия и

естествознание» 1ТГУПС была обнаружена поглотительная способность некоторых техногенных образований (гидросшшкатов кальция и магния) по отношению к ИТМ (ё-металлы). В данной работе развиваются эти знания по отношению к 5- и р- ИТМ для гидросиликатов кальция и магния, что было не известно на момент постановки работы, а также предполагается наличие поглотительной способности для гидросульфатов кальция по отношению к ионам 5-, р-, с1- тяжелых металлов.

Изучение спектров распределения центров адсорбции (метод РЦА) на поверхности строительных и промышленных техногенных образований показало наличие основных и кислотных центров, которые могут быть активными по отношению к ИТМ и обезвреживать их. Обезвреживание ИТМ осуществляется на этих центрах путем образования труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов.

Обнаружение поглотительной способности по ИТМ строительных и промышленных техногенных образований лежит в основе развития предлагаемых технологических решений для защиты литосферы при транспортном строительстве.

Была исследована поглотительная способность таких техногенных образований как фосфогипс, пеногипс, сульфат кальция безводный, полуводный гипс, двуводный гипс, доменный гранулированный шлак, тяжелый бетон и пенобетон, клинкерные минералы, асбестсодержащий щебень, хлоритсодержащий щебень и тальк по ионам СсЗ(И), Си(И), РЪ(11) и Ва(И).

Эксперименты показали, что, во-первых, эти вещества обладают обезвреживающими свойствами по ИТМ, и, во-вторых, были обнаружены зависимости статической емкости материалов (при взаимодействии с модельным раствором, содержащим ионы кадмия) от исходной концентрации раствора, содержащего ионы тяжелого металла, от времени взаимодействия техногенных образований с раствором, от размера фракции техногенных образований.

Было определено, что наиболее оптимальная для исследований и практического применения исходная концентрация ИТМ в растворе составляет 10"4 моль/л. В таблице 4 приведены результаты экспериментов на примере фосфогипса, тяжелого бетона и асбестсодержащего щебня.

На рисунке 8 представлены результаты исследования оптимального времени взаимодействия материалов с раствором, содержащим ионы кадмия, при равной исходной концентрации и равной степени измельчения техногенных образований.

По результатам исследований было принято время взаимодействия 15 минут, которое обеспечивает наиболее полную реализацию поглотительной способности строительных и промышленных техногенных образований.

Таблица 4. Зависимость статической емкости техногенных образований от исходной концентрации раствора, содержащего ионы кадмия (II)

Исходная концентрация раствора СсЦМОзЬ Гидросул ьф атсо держащее вещество -фосфопшс Гндроспликатсодер-жащее кальциевое вещество - тяжелый бетон Гидросюшкатсодер-жащее магниевое вещество -асбестсодержащпй щебень

Конечная концентрация, мг/л Емкость, мг/г Конечная концентрация, мг/л Емкость, мг/г Конечная концентрация, мг/л Емкость, мг/г

моль/л мг/л

10"6 0.042 0.011 0,003 0,000 0,004 0,000 0,004

КГ" 1.620 1,367 0,025 0,000 0,162 0.072 0,155

[О"4 12.786 2,195 1,059 0,000 1,279 1,488 1,130

10^ 162,817 57,102 10,570 93,704 6,911 142,066 2,075

10'" 1537,309 663,379 87,393 1341,988 19,532 1408,498 12.931

■«V » 1 I

§ я

•я ч~—

Врвия «яшявсгш, Ч

! «Ш(Ш>

I ( НЕ „-!>>! м -

;

Рис. 8. Зависимости концентрации ионов кадмия (II) от времени взаимодействия с различными техногенными образованиями

На рисунке 9 представлены исследования по обнаружению зависимости статической емкости материала от размера фракции. Для дальнейших исследований была выбрана фракция 0,315-0,630 мм, что согласуется с литературными данными.

В выбранных условиях были проведены исследования для таких ионов тяжелых металлов как кадмий, медь, свинец и барий. Результаты представлены в таблицах 5 и 6.

0,140...0,315 0,315...0,630 0,630 ..1,250 >1,250 Размер фракции, мм

—двуводьы'Д гипс

-•^■■доменный

гранулированный шлак тяжелый бетон

■ ж пенобетон

- • ■ асбестсод ержащ ий

щебень —<»-~хлорктсод ержащ и й щебень

Рис. 9. Зависимость статической емкости строительных и промышленных техногенных образований от размеров фракции

Таблица 5. Поглотительная способность сульфатсодержащих техногенных _образований_

Исследуемые техногенные образования Статическая емкость, мг/г

СскП) Си(П) РЬ(П) Ва(Ш

Фосфогипс 1,06 1,28 1,51 1,29

Пеногипс 0,99 1,21 0,85 1,33

Сульфат кальция безводный 0,80 1,09 1,17 1,30

Полуводный гипс 1,26 1,34 1,52 1,31

Двуводный гипс 0,66 0,88 0,86 1,33

Таблица 6. Поглотительная способность силикатсодержащих техногенных __образований__

Группа веществ Исследуемые техногенные образования Статическая емкость, мг/г

РЬ(И) Ва(И)

Силикаты кальция доменный гранулированный шлак ~ 1,52 0,770,88

тяжелый бетон

пенобетон

Силикаты магния асбестсодержащий щебень ^ 1,261,51 0,470,50

хлоритсодержащий щебень

тальк

Клинкерные минералы СзБ -1,52 -0,81

С3А

с4аб

Р-С28

Исследования показали, что полученные значения статической емкости строительных и промышленных техногенных образований не уступают некоторым природным и искусственно полученным сорбентам.

16

Характер взаимодействия техногенных образований с растворами ИТМ был исследован с помощью анализа на наличие обменных ионов кальция в растворе (рис. 10).

Данные диаграмм свидетельствуют о поступлении ионов кальция в раствор при взаимодействии дисперсий тяжелого бетона с ИТМ (рис. 10, а) и отсутствии обратного процесса замещения ИТМ в техногенном образовании ионами кальция (рис. 10, б).

Анализ обменных ионов кальция при взаимодействии полуводного гипса с кадмием показал их отсутствие (рис. 10, в, г).

Данные исследования подтверждают, что механизм поглощения ИТМ протекает на поверхности твердого техногенного образования и связан с наличием бренстедовских основных центров, что подтверждает ИК-спектральный анализ исследуемых образцов.

Учитывая результаты проведенных исследований, можно говорить о том, что строительные и промышленные техногенные образования гидросульфатной и гидросиликатной природы, являясь отходами IV класса опасности, самопроизвольно взаимодействуют с ионами тяжелых металлов I и II классов опасности, связывая и обезвреживая их, в результате чего образуются труднорастворимые вещества в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов, имеющие IV класс опасности.

3. Проведенная эколого-экономическая оценка для технологических решений по созданию экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона и превентивной защите почв на автозаправочной станции (АЗС) составляет 157 тыс. руб./год, 158 тыс. руб./год, 159 тыс. руб./год на 1 га почвы и 451 тыс. руб./год на 1 АЗС соответственно. Оценка качества технологических решений методом PQ (property quality) показала, что превышение значений индексов PQ предлагаемых технологических решений по сравнению с известными может достигать 38%.

В работе по стандартизированной методике был рассчитан предотвращенный экологический ущерб по предложенным технологическим решениям (табл. 7).

Была произведена оценка качества предложенных технологических решений для защиты литосферы на базе строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве путем расчета индекса PQ. Метод PQ, предложеный и развитый в работах кафедры ПГУПС «Инженерная химия и естествознание», предполагает, что чем выше значение индекса, тем выше качество деятельности или технологии, при этом максимальное значение индекса равно единице.

Проводилось сравнение каждого из разработанных технологических решений для защиты литосферы при транспортном строительстве с традиционной технологией. Результаты представлены в таблице 8.

ОС

а)

Концентрация ионов кадмия (II) и кальция (II) в растворе Сс1(М03)2

1 - до взаимодействия раствора с техногенным веществом (тяжелым бетоном) 2 - после взаимодействия

Концентрация ионов кальция (II) и кадмия (И) в растворе СаС12

б)

35

30

5 25

5 20

о"

15

10

5

0

1 - до взаимодействия 2 - после добавления техногенного вещества (тяжелого бетона), прореагировавшего с раствором С<3([ЧОз)2

в)

Концентрация ионов кадмия (II) и кальция (I!) в растворе Сс1(МОз)2

...---1116712 ] !

120"

100"

с 80

3 60

о

40

20

I

Концентрация ионов кальция (II) и кадмия (II) в растворе СаС12

!

(19,236 7

в Концентрация ионов кадмия (II)

> Концентрация ионов кальция (II)

г)

1 - до взаимодействия раствора с полуводным гипсом 2 - после взаимодействия

1 - до взаимодействия 2 - после добавления полуводного гипса, прореагировавшего с раствором Сй(Г^Оз)г

Рис. 10. Анализ модельного раствора на наличие обменных ионов кальция для строительных техногенных образований 18

Таблица 7. Эколого-экоиомическая оценка технологических решений для защиты литосферы при транспортном строительстве с использованием строительных и промышленных техногенных образований

Предлагаемое технологическое решение для защиты литосферы при транспортном строительстве Предотвращенный экологический ущерб, тыс. руб/год Размер опытной площадки Фактический результат

Создание зкозащнтиых экранов, предотвращающих загрязнение почв, тгз фосфогипса 157 1 га почвы Очистка почв от ионов свинца, утилизация техногенных образований

Превентивная защита почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков с помощью фосфогипса 451 1 автозаправочная станция Превентивная защита почв путем очистки поверхностных стоков от ионов свинца, утилизация техногенных образований

Создание зкозащнтиых экранов, предотвращающих загрязнение почв, из боя тяжелого бетона 158 1 га почвы Очистка почв от ионов свинца, утилизация техногенных образований

Создание экозащнгных экранов, предотвращающих загрязнение почв, из боя пенобетона 159 1 га почвы Очистка почв от ионов свинца, утилизация техногенных образований

Таблица 8. Оценка качества предложенных технологических решений

Внедренные технологические решения Оценка качества по индексу PQ

известно использование фосфогипса в качестве удобрения 0,69

предложено использование фосфогипса для защиты придорожных почв от загрязнения ИТМ 0,90

известно технология очистки поверхностных стоков углем марки МАУ 0,70

предложено использование фосфогипса для превентивной защиты литосферы путем обезвреживания поверхностных стоков от загрязнения ИТМ 0,72

известно использование техногенного пенобетона в качестве заполнителя 0,56

предложено использование техногенного пенобетона для защиты почв от загрязнения ИТМ 0,90

известно использование техногенного тяжелого бетона в качестве заполнителя 0,63

предложено использование техногенного тяжелого бетона для защиты почв от загрязнения ИТМ 0,96

Индексы Р<3 предложенных геоэкозащитных технологических решений, приводящих к ликвидации негативного воздействия на литосферу при транспортном строительстве, превышают индексы Р<3 традиционных технологий использования техногенных образований, что свидетельствует о перспективности использования

гидросульфатсодержащих и гидросиликатсодержащих строительных и промышленных техногенных образований в геоэкозащитных технологиях при строительной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой решена актуальная научная и практическая задача, имеющая существенное значение для геоэкологии в строительстве, заключающаяся в разработке технологических решений для защиты литосферы при транспортном строительстве, основанных на использовании поглотительной способности по отношению к ИТМ строительных и промышленных техногенных образований.

Основные научные и практические выводы:

1. Разработаны технологические решения для защиты литосферы с использованием строительных и промышленных техногенных образований, которые включают создание экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей и превентивную защиту почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков в водоотводном лотке при строительстве транспортной магистрали и на территории автозаправки при реконструкции автомагистрали. Для предложенных технологических решений разработаны проекты технических условий ТУ 0330-007-07519745-2009, ТУ 0330-008-075197452009, получены патенты РФ № 2327647, № 2360732, № 2360868, № 2401805.

2. Разработанные технологические решения основаны на способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ионы тяжелых металлов. Обнаружено, что такая способность гидратных кальциевых сульфатсодержащих техногенных образований по отношению к ионам С<1(И), Си(П), РЬ(И), Ва(П) и гидросиликатсодержащих техногенных образований кальция и магния по отношению к ионам РЬ(И) и Ва(Н) проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов.

3. Выявлены зависимости поглотительной способности кальциевых сульфатных, а также гидросиликатных систем от исходной концентрации раствора, содержащего ионы тяжелого металла, от времени взаимодействия с раствором и от размера фракции.

4. Определена поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований, которая соответствует значениям в интервалах: 0,66 - 1,26 мг/г для ионов кадмия; 0,88 - 1,34 мг/г для ионов меди; 0,85 - 1,52 мг/г для ионов свинца; 1,29 -1,33 мг/г для ионов бария; поглотительная способность гидросиликатных техногенных образований кальция и магния соответствует значениям 1,26 - 1,52 мг/г для ионов свинца и 0,47 - 0,88 мг/г для ионов бария.

5. Величина предотвращенного экологического ущерба для технологических решений по созданию экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона и превентивной защите почв на АЗС составляет 157 тыс. руб./год, 158 тыс. руб./год, 159 тыс. руб./год на 1 га почвы и 451 тыс. руб./год на 1 АЗС соответственно.

6. Оценка качества предложенных технологических решений методом PQ показала, что превышение значений индексов PQ разработанных технологических решений по сравнению с известными может составлять 38%, что определяет более высокое качество этих технологических решений.

Основные положения диссертации опубликованы в 30 печатных работах, из них:

Публикации по перечню ВАК

1. Пузанова, Ю.Е. «Резательный автоклавный пенобетон -полифункциональный материал нового поколения для транспортного строительства и геозащиты» [Текст] / М.В. Шершнева, A.M. Сычева, В.Н. Сурков, Ю.Е. Пузанова // «Транспортное строительство». - 2008. - №4. -С. 24-25.

2. Пузанова, Ю.Е. «Геоэкологические решения обезвреживания ионов тяжелых металлов с помощью отходов строительной промышленности» [Текст] / А.В. Панин, Ю.Е. Пузанова // «Известия петербургского университета путей сообщения». - 2010. - Вып. 2 (23). - С. 230-239.

3. Пузанова, Ю.Е. «Геоэкологический аспект использования кальцийсодержащих строительных отходов» [Текст] / М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова, В.Я. Соловьева Н «Известия петербургского университета путей сообщения». - 2010. - Вып. 2 (23). - С. 261-267.

4. Пузанова, Ю.Е. «Геозащитные свойства гидратсодержащих твердых фаз» [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // «Геохимия». - 2010. - №6. - С. 661-663.

5. Пузанова, Ю.Е. «Минимизации негативного воздействия транспортных систем на окружающую среду силикатными отходами» [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова, М.Ю. Савельева // «Транспортное строительство». - 2011. - №5. - С. 13-15.

Публикации в других изданиях

6. Пузанова, Ю.Е. «Использование фосфогипса для осаждения ионов тяжелых металлов» [Текст] / Ю.Е. Пузанова // «Новые исследования в материаловедении и экологии»: сб. науч. ст. - СПб. : ПГУПС, 2007. - Вып. 7.-С. 60-61.

7. Пузанова, Ю.Е. «Геозащитные свойства пеногипса» [Текст] / Ю.Е. Пузанова // «Шаг в будущее (Неделя науки-2008)»: матер, межвузовской научно-техн. конф. - СПб.: ПГУПС, 2008. - С. 94-98.

8. Пузанова, Ю.Е. «Геозащитные свойства пеногипса» [Текст] / Ю.Е. Пузанова // «Новые исследования в материаловедении и экологии»: сб. науч. ст. - СПб.: ПГУПС, 2008. - Вып. 8. - С. 48-50.

9. Пузанова, Ю.Е. «Использование сульфатсодержащих и силикатсодержащих отходов для очистки почв от тяжелых металлов» [Текст] / Ю.Е. Пузанова // «Новые исследования в материаловедении и экологии»: сб. науч. ст. - СПб.: ПГУПС, 2010. - Вып. 10. - С. 94-95.

10. Пузанова, Ю.Е. «Использование твердых промышленных отходов как экозащитных материалов» [Текст] / М.О. Переломова, Ю.Е. Пузанова, Т.А. Смирнова // «Новые исследования в материаловедении и экологии»: сб. науч. ст. - СПб.: ПГУПС, 2006. - Вып. 6. - С. 77-78.

11. Пузанова, Ю.Е. «Исследование свойств гидратсодержащих отходов для решения проблемы их утилизации» [Текст] / М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // «Пенобетон-2007»: материалы межд. научно-практ. конф. -СПб.: ПГУПС, 2007. - С. 159-162.

12. Пузанова, Ю.Е. «Применение пенобетонов для защиты окружающей среды» [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // «Технологии бетонов». - 2008. - №12. - С. 12-13.

13. Пузанова, Ю.Е. «New Protective Properties of the Binding Mixes» [Текст] / Л.Б. Сватовская, Е.И. Макарова, М.В. Шершнева, Ю.Е Пузанова, К.Ю. Соловьева // IBAUSIL. 17 Internationale baustoffiagung. Band 2. -Weimar-2009-S. 1357-1363.

Подписано к печати Печать - ризография. Тираж 100 экз.

29.09.2011 г.

Бумага для множит, апп.

Печл. -1,25 Формат 60x84 1\16 Заказ № 844.

Тип. ПГУПС

190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9 22

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Пузанова, Юлия Евгеньевна

Введение.1.'.,.

Глава 1: Литературный анализ по вопросам негативного воздействия строительной и промышленной деятельности на окружающую среду.:.

1.1. Антропогенное загрязнение литосферы ионами тяжелых металлов (ИТМ) и способы его минимизации.10 •

1.2; Воздействие:тяжелых металлов на,здоровье человека.

1?.3; Способы нейтрализации ионов тяжелых металлов.17'.

1.4. Накопление техногенных образований строительной и промышленной деятельности:.;.,.

1.5. Цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2. Технологические решения для защиты литосферы от ИТМ с использованием строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве.

2.1. Создание экозащитного экрана при'строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей для защиты-придорржных-;земель от ИТМ..

2.2. Превентивная защита почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков от ИТМ в водоотводном лотке при строительстве транспортной магистрали.

2.3. Превентивная-защита почв и грунтовых вод путем, очистки поверхностных стоков от ИТМ на территории автозаправки при реконструкции автомагистрали.

2.4. Эколого-экономическая оценка технологических решений для защиты литосферы при транспортном строительстве с использованием'техногенных образований..„

2.4.1 . Расчет предотвращенного ущерба для экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона.

2.4.2. Расчет предотвращенного ущерба для превентивной защиты почв на АЗС.

2.5. Практическое использование результатов работы.

2.6. Выводы по главе 2.

Глава 3. Исследование и оценка способности строительных техногенных образований гидросульфатной и гидросиликатной природы обезвреживать ИТМ.

3.1. Подготовка объектов исследования и модельных растворов ИТМ.

3.2. Выбор условий исследования при определении статической емкости техногенных образований.

3.3. Теоретические основы обоснования поглотительной способности гидро- сульфатсодержащих и силикатсодержащих техногенных образований.

3.4. Исследование поглотительной способности техногенных образований.

3.4.1. Исследование поглотительной способности сульфатсодержащих техногенных образований.

3.4.2. Исследование поглотительной способности кальциевых силикатсодержащих техногенных образований.

3.4.3. Исследование поглотительной способности клинкерных минералов.

3.4.4. Исследование поглотительной способности магниевых силикатсодержащих техногенных образований.

3.5. Исследование процесса взаимодействия техногенных образований с ионами тяжелых металлов.

3.6. Обработка результатов измерений.

3.7. Выводы по главе 3.

Глава 4. Оценка качества предложенных технологических решений методом PQ (property quality).

4.1. Оценка технологического решения, предусматривающего создание экозащитного экрана для защиты придорожных почв от ИТМ с помощью фосфогипса.

4.2. Оценка технологического решения, предусматривающего превентивную защиту литосферы путем обезвреживания поверхностных стоков от ИТМ с помощью фосфогипса.

4.3. Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Технологические решения для защиты литосферы от загрязнения ионами тяжелых металлов при транспортном строительстве"

Актуальность темы и направленность исследований связана с развитием критических технологий, таких как «Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды», которые развиваются в рамках одного из приоритетных направлений, утвержденных президентом РФ, и затрагивают также и строительную деятельность.

По данным Европейской ассоциации по сносу зданий ежегодно на планете образуется около 2,5 млрд. т строительных техногенных образований, не считая природных и техногенных катастроф. Ежегодно в России образуется 15-17 млн. т только строительных техногенных образований, в том числе гидросиликатной и гидросульфатной природы.

В настоящее время активно ведется деятельность по строительству и реконструкции в транспортной отрасли, которая всегда сопряжена с преобразованием ландшафта и изменением окружающей природной среды на территориях большой протяженности.

Транспортное строительство и последующая эксплуатация объектов приводит к загрязнению литосферы тяжелыми металлами, в том числе соединениями свинца, кадмия, меди, цинка, марганца, железа. Такие загрязнения называют супертоксикантами XXI века, поэтому разработка технологических решений для защиты литосферы от их воздействия является актуальной задачей геоэкологии.

В этом случае необходимы такие научно-обоснованные технологические решения при строительстве транспортных объектов, которые обеспечат не только минимальные затраты природных ресурсов и предотвратят нарушение экологического равновесия, но и при определенных условиях позволят достичь улучшения в целом экологической обстановки в регионе строительства.

Цель диссертационной работы - разработка и оценка качества технологических решений для защиты литосферы от загрязнения ионами тяжелых металлов (ИТМ) с использованием строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве.

Идея работы: минимизация негативного техногенного воздействия на окружающую среду при транспортном строительстве должна производиться с учетом способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ с их обезвреживанием путем образования труднорастворимых веществ.

Основные задачи работы:

• разработка технологических решений для защиты литосферы от ионов тяжелых металлов с использованием строительных и промышленных техногенных образований при транспортном строительстве;

• исследование и оценка способности техногенных образований гидросульфатной и гидросиликатной природы обезвреживать ионы тяжелых металлов;

• оценка качества предложенных технологических решений и осуществление их опытно-промышленной апробации.

Основные защищаемые положения:

1. Разработанные технологические решения для защиты литосферы от ИТМ, включающие создание экозащитного экрана и превентивную защиту почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков в водоотводном лотке и на территории автозаправки при строительстве и реконструкции транспортных магистралей, основаны на способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ.

2. Способность некоторых строительных и промышленных техногенных образований поглощать ИТМ проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов и составляет для гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований по ионам кадмия, меди, свинца и бария 0,66 - 1,26 мг/г, 0,88 -1,34 мг/г, 0,85 - 1,52 мг/г, 1,29 - 1,33 мг/г соответственно, и для гидросиликатных техногенных образований кальция и магния по ионам свинца и бария - 1,26 - 1,52 мг/г и 0,47 - 0,88 мг/г соответственно.

3. Проведенная эколого-экономическая оценка для технологических решений по созданию экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона и превентивной защите почв на автозаправочной станции (АЗС) составляет 157 тыс. руб./год, 158 тыс. руб./год, 159 тыс. руб./год на 1 га почвы и 451 тыс. руб./год на 1 АЗС соответственно. Оценка качества технологических решений методом PQ (property quality) показала, что превышение значений индексов PQ предлагаемых технологических решений по сравнению с известными может достигать 38%.

Научная новизна работы:

• предложены технологические решения для защиты литосферы при ' транспортном строительстве, основанные на способности строительных и промышленных техногенных образований, например, фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона поглощать ионы тяжелых металлов:

- создание экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей для превентивной защиты придорожных земель от ИТМ;

- превентивная защита почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков от ИТМ в водоотводном лотке при строительстве транспортной магистрали и на территории автозаправки при реконструкции автомагистрали;

• определена поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований, которая соответствует значениям в интервалах: 0,66 - 1,26 мг/г для ионов кадмия; 0,88 - 1,34 мг/г для ионов меди; 0,85 - 1,52 мг/г для ионов свинца; 1,29 - 1,33 мг/г для ионов бария; поглотительная способность гидросиликатных техногенных образований кальция и магния соответствует значениям 1,26 - 1,52 мг/г для ионов свинца и 0,47 - 0,88 мг/г для ионов бария;

• установлено, что поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований по отношению к ионам Сс1(И), Си(П), РЬ(Н), Ва(П) и гидросиликатсодержащих техногенных образований кальция и магния по отношению к ионам РЬ(И) и Ва(П) проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов соответствующих тяжелых металлов;

• установлены зависимости поглотительной способности кальциевых гидросульфатных, а также гидросиликатных систем от исходной концентрации раствора, содержащего ионы тяжелого металла, от времени взаимодействия с раствором и от размера фракции.

Методы исследования.

В качестве основных методов исследования применялись:

• экспериментальные исследования в лабораторных и полевых условиях;

• аналитические методы (потенциометрия, индикаторный метод распределения центров адсорбции);

• современные высокоточные методы анализа (атомно-абсорбционная фотометрия, ИК-Фурье-спектрометрия, рентгенофазовый анализ).

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена использованием общепринятых методик и методов проведения исследований, подтверждается сходимостью экспериментальных данных с теоретическими исследованиями и исследованиями других авторов.

Практическая значимость работы:

• выполнена оценка качества предложенных технологических решений методом РО;

• разработанные технологические решения защищены патентами РФ № 2327647, № 2360732, № 2360868, № 2401805;

• разработаны проекты технических условий ТУ 0330-007-07519745

2009, ТУ 0330-008-07519745-2009;

• .рассчитан предотвращенный экологический ущерб по предложенным технологическим решениям для защиты литосферы при транспортном строительстве.

Личный вклад автора работы заключается в постановке цели, формулировке задач и разработке методики исследований, выполнении теоретических и экспериментальных исследований поглотительной способности строительных и промышленных техногенных образований, разработке технологических решений для защиты почв и грунтовых вод от ИТМ при строительстве транспортных магистралей, эколого-экономической оценке и оценке качества предлагаемых технологических решений.

Реализация результатов работы:

• научные и практические результаты работы использованы при опытно-промышленной апробации создания экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей и превентивной защиты почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков от ИТМ на территории автозаправки при реконструкции автомагистрали. По результатам апробации получены соответствующие акты.

• материалы диссертационной работы вошли в учебный практикум для слушателей ФПК ПГУПС в виде соответствующих методических указаний и учебных пособий, таких как «Свойства отходов и новые геоэкозащитные технологии с их использованием», 2008 год.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Пузанова, Юлия Евгеньевна

Основные выводы и результаты исследований

1. Разработаны технологические решения для защиты литосферы с использованием строительных и промышленных техногенных образований, которые включают создание экозащитного экрана при строительстве автомобильных и железнодорожных магистралей и превентивную защиту почв и грунтовых вод путем очистки поверхностных стоков в водоотводном лотке при строительстве транспортной- магистрали и на> территории автозаправки при реконструкции автомагистрали. Для предложенных технологических решений разработаны проекты технических условий ТУ 0330-007-07519745-2009, ТУ 0330-008-07519745-2009, получены патенты РФ1 № 2327647, № 2360732, № 2360868, № 2401805.

2: Разработанные технологические решения основаны на способности строительных и промышленных техногенных образований поглощать ионы тяжелых металлов. Обнаружено, что такая способность гидратных кальциевых сульфатсодержащих техногенных образований по отношению к ионам Cd(II), Cu(II), Pb(II), Ba(II) и гидросиликатсодержащих техногенных образований кальция и магния по отношению к ионам Pb(II) и Ba(II) проявляется в их самопроизвольном взаимодействии с образованием труднорастворимых веществ в виде солей и гидроксидов* соответствующих тяжелых металлов:

3. Выявлены зависимости поглотительной способности кальциевых сульфатных, а также гидросиликатных систем от исходной концентрации раствора, содержащего ионы тяжелого металла, от времени взаимодействия с раствором и от размера фракции.

4. Определена поглотительная способность гидросульфатсодержащих кальциевых техногенных образований, которая соответствует значениям в интервалах: 0,66 - 1,26 мг/г для ионов кадмия; 0,88 - 1,34 мг/г для ионов меди; 0,85 - 1,52 мг/г для ионов свинца; 1,29 - 1,33 мг/г для ионов бария; I поглотительная способность гидросиликатных техногенных образований кальция и магния соответствует значениям 1,26 - 1,52 мг/г для ионов свинца и 0,47 - 0,88 мг/г для ионов бария.

5. Величина предотвращенного экологического ущерба для технологических решений по созданию экозащитного экрана из фосфогипса, тяжелого бетона и пенобетона и превентивной защите почв на АЗС составляет 157 тыс. руб./год, 158 тыс. руб./год, 159 тыс. руб./год на 1 га почвы и 451 тыс. руб./год на 1 АЗС соответственно.

6. Оценка качества предложенных технологических решений методом PQ показала, что превышение значений индексов PQ разработанных технологических решений по сравнению с известными может составлять 38%.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Пузанова, Юлия Евгеньевна, Санкт-Петербург

1. Доклад о санитарно-эпидемическои обстановке в Ленинградской области в 2001 г. / Биомедицинскиш журнал «Medline.ru», том- 3; ст. 4 май;, 2002. -ISSN - 1999-6314 Электронныш ресурс.? - Режима доступа: http://www.medline.ru/

2. Гурьев, Т.А. Тяжелые металлы в; снежном покрове придорожной полосы Текст. / Т.А. Гурьев, Г.С. Тутыгин // Автомобильные дороги. 1995. - № 1-2. -С. 34-36. ; '

3. Захаров, Н.С. Влияние сезонных условий на;выбросы;;тяжелых^ металлов^ при эксплуатации, автомобилей Текст. / Н.С. Захаров,, A.A. Панфилов // Транспор г Урала. 2009. - № 2 (21). - С. 26-27. • '.

4. ГПУ «Мосэкомониторинг» Электронный; ресурс. Режим доступа: http://www.mosecom.ru/soil/zagryaz/magistral/

5. Матвеев, Н.М. Тяжелые металлы в некоторых сельскохозяйственных растениях Самарской области / Н.М. Матвеев, Н.В. Прохорова, В.А. Павловский, С.И. Никитин // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах. — Самара, 1995. — С 122127.

6. Казанцев, И.В. Загрязнение почвы в отводах железных дорог тяжелыми металлами / И.В. Казанцев // Экологические проблемы современности. Сборник статей.2 международной научно-практической конференции Пенза Приволжский дом знаний, 2006. - С 134-136.

7. Галиулин, Р.В. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв Текст. / Р.В. Галиулин, P.A. Галиулина // Агрохимия. 2003. - № 3. - С. 7785.

8. Алексеев, Ю.В. Кадмий и цинк в растениях луговых фитоценозов Текст. / Ю.В. Алексеев, И.П. Лепкович // Агрохимия. 2003. - № 9. - С. 66-69.

9. Пилипенко, А.Т. Справочник по элементарной химии Текст. / А.Т. Пилипенко, В.Я. Починок, И.П. Середа, Ф.Д. Шевченко Киев: Наукова думка, 1977. - 544 с.

10. Реймерс, Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник Текст. / Н.Ф. Реймерс М.: Мысль, 1990. - 657 с.

11. Бабак, H.A. Утилизация гальванических осадков при получении обжиговых материалов улучшенного качества Текст. / H.A. Бабак, Л.Л. Масленникова // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2008. - №3(13), том 2. - С. 62-65.

12. Тарасов, A.B. Основы токсикологии: Учебное пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта Текст. / A.B. Тарасов, Т.В. Смирнова М.: Маршрут, 2006. - 160 с.

13. Воронко, Е.А. Острые отравления соединениями тяжелых металлов

14. Текст. / Е.А. Воронко // Медицина. 2005; - № 4 (51)- С. 14-19.

15. Исидоров, В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учебное, пособие Текст. / В.А. Исидоров СПб: Химиздат, 1999. - 144' с.

16. Бутовский, Р.О. Тяжелые металлы как техногенные химические загрязнители и их токсичность для почвенных беспозвоночных животных / Р.О. Бутовский // Агрохимия. 2005. № 4. - С. 73-91.

17. Демина. JI.JT. Биогенная: миграция: микроэлементов в океане; Текст.' : Автореф. дие.докт. геолого-минералогических, наук: 25.00.08 / JI.JI. Демина Москва: Институт океанологии, им. П.П. Ширшова РАН, 2010. - 48

18. С.- ' ' • ■ . • ■, ^ •• V; .■'■.•' •'

19. Петренко, Э.П. Военная токсикология, радиобиология и; медицинская защита: Учебное пособие Текст. / Э;П: Петренко, А:С. Фукс Саратов, 2007. -348с. . ^ ,■. :

20. Ярцева, Н.В. Остаточное содержание тяжелых металлов^ зависимости; от технологических режимов промывки рыбного фарша Текст. / Н1В. Ярцева, Н:В. Долганова // Рыбпром. 2010.- № 1'. - С. 70-75.

21. Ирецкий, А.Н. Ртуть, свинец и солнце Текст. / А.Н. Ирецкий, О.М. Рукавцова // Химия и жизнь, 2004. - № 8: - С. 30-34.

22. Курляндский, Б.А. Общая токсикология Текст. / Под ред. Б.А. Курляндского, В.А. Филова М.: Медицина, 2002. - 607 с. - ISBN 5-22504609-6. , ;

23. Малкин, В .11. Технологические аспекты очистки? промстоков, содержащих ионы тяжелых металлов Текст. / В.П. Малкин Иркутск: ОГУ, 1991.-63 с.

24. Очистка и регенерация, сточных вод и технологических растворов отионов тяжелых металлов Текст.: Информ. темат. сб. № 17 / НИЦ «Глобус», Т.1 - М.: Глобус, 2005. - 52 с.

25. Литвинова, Т.А. Мембранное оборудование для получения чистой и сверхчистой воды. Обзор Текст. / Т.А. Литвинова М.: ЦИНТИ химнефтемаш, 1991 г. - 57 с.

26. Якимова, H.H. Разработка метода сорбционной доочисткипромышленных сточных вод от ионов свинца Текст., Автореф. диск.т.н. /

27. Наталья Игоревна Якимова СПб.: ПГУПО, 1997. - 18 с.

28. Вадулина, Н.В. Снижение отрицательного воздействия ионов железа в сточных и природных водах использованием активных искусственных фильтрующих материалов Текст. Автореф. дис. к.т.н: / Н.В. Вадулина -Уфа: УГНТУ, 2002. 24 с.

29. Попов, М.А. Природоохранные сооружения Текст. / М.А. Попов, И;С. Румянцев М.: Колосс, 2005. - 519 с:

30. Бабак, H.A. Теоретические основы защиты окружающей среды Текст. / H.A. Бабак СПб.: ПГУПС, 2006.- - 42 с.

31. Х.Н.,, Пилипенко ЖЕ.,, Абрамян-; Л:Б., Малияш С.Е.;: заявитель; и1 патентообладатель» Уфимский; нефтяной", институт 3735405/26; 15 Ю211984;:опубл. 27.07.2000. 5 с. f 40! Панов; ВТЪ. Теоретические основы, защиты ^окружающей»: среды- Текст.?/

32. Г ВШШанов; KD;А. Нифонтов, А.В! Панин:-М.: АкадемияЩ; 2008: 314 с:i 41. Заявка 5002059/26. 03.09:1991 RU, М11К5 С 02 F 3/28 Способбиохимической очистки сточных вод от ионов цинка Текст. / Сагадеева

34. СагадееваЛ.В^ МакароваН;А., ОлешкевичЖА;; опубл.,30^11.94.- 4^с. I 42. Патент. 2312073 RU, МПК С 02 Е 3/34, С 12 N 1/20,. С 12 R 1/46 Способs биосорбционной очистки; сточных: вод- от ионов тяжелых металловä Текст. 1 /

35. Калантаров?О.К., П0гожев<П1И: заявитель и патентообладатель Общество? с:1. Г ■ ■ ■ ■ : ■ • ' ' • 'ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение5 "Эколандшафт" заявл. 99103492/12, 01.03.1999 ; опубл.20-12.1999 - 5 с.

36. Поконова, Ю.В. Эффективные адсорбенты для очистки и выделения; изf ' . '1 водных растворов тяжелых металловiТекст. Автореф. дис. к.т.н. / Ю.В.' ' . . . '

37. Поконова- Ленинград,.1991. 22'с.1.. • ' ■ .

38. S 45. Шабалина, Л.М. Разработка процесса, сорбционной очистки от ионовтяжелых металлов производственных стоков: загрязнителей Гаванской;бухты Текст. Автореф. дис. к.т.н. / Л.М. Шабалина М., 1989. - 16 с.

39. Затолокин, Н;Е. Глубокая доочистка сточных вод от соединений; азота, тяжелых металлов; и фосфатов в фильтрах-биотенках с волокнистой; загрузкой Текст. Лвтореф. дис. к.т.н. / Н.Е. Затолокин- Макеевка: 1995; -23 с.

40. Ефимова, В.Ф. Сорбционныс свойства бентонитовых глин и их электрохимическая регенерация Текст. Автореф. дис. к.т.н. / В.Ф. Ефимова М.: 1992. - 20 с.

41. Соколова, ТВ. Применение, гранулированного торфа4 для очисткисточных вод; ог ионов тяжелых металлов Текст. Автореф. дис. к.т.н, /

42. В.Ф. Соколова Минск.: 1988. - 21 с.49:' Сорбенты, коагулянты, флокулянты, фильтровальные и прочие материалы для очистки сточных вод Текст. Информ. темат. сб. №15 / НИЦ «Глобус», Т.Г-Mi: Глобус, 2005. - 59 с.

43. Свергузова, C.B. Комплексное обезвреживание сточных, вод, утилизация о с ад ков во до очистки > и ; вторично е использование гипсо- и металлсодержащих промышленных отходов Тёкст. Автореф;. дис. д.т.н, / C.B. Свергузова -ПГУПС: 2003. 27 с,

44. Свергузова; С.В; Использование металлургических шлаков для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов / C.B. Свергузова, И.И. Проскурина. H.H. Василевич // ЭКиП России. 2006. - Май. - С. 16-18.

45. Щербакова, Е.В. Хемосорбционная минерально-матричая технология очистки и регенерации загрязненных вод гидролизованнымиалюмосиликатами Текст. Автореф. дис. к.т.н. / Е.В. Щербакова 1. СПбГТУ: 2005. 22 с.

46. Макашова, Т.Г. Извлечение тяжелых металлов из избыточных активныхилов и осадков в аэробных условиях Текст. Автореф. дис. к.т.н. / Т.Г.

47. Макашова СПГУТД: 2004. - 16 с.

48. Панов, В.П. Тяжелые металлы: промышленность и защита окружающей среды Текст. / В.П. Панов, И.В. Зыкова, С.А. Чекренев // Химические волокна. 2008. - №3. - С. 55-59.

49. Петров, Е.Г. Технология очистки сточных вод на основе природных сорбентов Текст. : отчет о ПИР / Е.Г. Петров ПГУПС, 2002. - 44 с.

50. Петров, Е.Г. Модульные установки сорбционной очистки и обезвреживания природных и сточных вод с применением озонирования Текст.: отчет о НИР / Е.Г. Петров ПГУПС, 2001. - 50 с.

51. Петров, Е.Г. Технология обесцвечивания природных вод фильтрованием через алюмосиликатный адсорбент, активированный соединениями магния Текст.: дис. д.т.н. / Е.Г. Петров-СПб.: ПГУПС, 1996.-430 с.

52. Гляденов, С.Н. Фильтрующие материалы: практика применения Текст. / С.Н. Гляденов, С.С. Прокуева // Экология и промышленность России. 2002. -№11.-С. 35-38.

53. Недорчук Б.Л. Применение усовершенствованных технологи® очистки производственных сточных вод Текст.: ВНИМАС МПС России; Ц1II1ИТЭИ, «Экологт и железнодорожный.транспорт», Экспресс-информация;- Москва; 2001.- № 2.- С. ,12-14.

54. Сизых М.Р. Исследование и разработка технологии локальной очистки сточных вод с применением' модифицированных минеральных сорбентов. (На; примере красильно-отделочных. производств), Текст.; Автореф:; дисс.'. . к.т.н. / М.Р. Сизых Иркутск, 1999. - 26 с.

55. Медведев; Фитосорбешы для очистки от радионуклидов? Текст. / В.П. Медведев; Б.А. Величко, II.У. Венсковский и др. // Экология, и промышленность России. 2002^ - № 2. - С.13-14.

56. Зосин, А.П. Фильтрующие системы на основе комплексных минеральных загрузок для очистки рудничных вод Текст. / А.П. Зосин, Т.И. Приймак // Вода и экология. Проблемы и решения. 2003. - № 3. - С. 23-31.

57. Институт устойчивых сообществ Электронный ресурс. Режим доступа: http://iscmoscow.ru/index.htm

58. Величко, Б.А. Фитособенты для сорбции Текст. / Б.А. Величко, Н.У. Венский, Г.В. Абрамова, JI.A. Шутова // Экология и промышленность России. 2004. - № 1. - С. 33-34.

59. Сватовская, Л.Б. Фундаментальные подходы к созданию новых комплексных природозащитных технологий очистки биосферы Текст. / Л.Б. Сватовская, Л.Л. Масленникова, В.Я. Соловьева и др. СПб: ПГУПС, 2003. -49 с.

60. Величко, Б.А. Сорбция мышьяка фитосорбентами Текст. / Б.А. Величко // ЭКиП : Экология и промышленность России. 2002. - № 8. - С. 23-25.

61. Есенкова, Н.П. Нетканые сорбенты для сбора и удаления нефтепродуктов с поверхности воды Текст. / Н.П. Есенкова, С.Г. Бачерникова // Вода и экология. Проблемы,и решения. 2002. - № 1. - С. 10-15.

62. Николаев, А.Н. Очистка сточных вод до требований экологических нормативов на сброс в водоем Текст. / А.Н. Николаев, Е.М. Крючихин // Экология.и промышленность России. 2003. - № 7. - С. 17-19;

63. Половцев, С.В: Очистка сточных вод на пенополимере суперадсорбенте Текст. / С.В. Половцев, Т.О. Никитина, С.А. Керножицкая и др. // Вода и экология. Проблемы и решения. 2002. - № 1. - С. 10-12.

64. Государственный доклад. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 году Текст. М.: AHO «Центр международных проектов», 2008. - 504 с.

65. Галицкая, И.В. Утилизация и захоронение отходов. Экологические проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов

66. Текст. / И.В.Галицкая // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2005. - №2. - С. 144-147.

67. Скорик, Ю.И. Единая политика обращения с отходами в Санкт-Петербурге и Ленинградской области Текст. / Ю.И. Скорик, Т.М. Флоринская, В.В. Худолей СПб: НИИХимии-СпбГУ, 2000. - 156 с.

68. Земельный Кодекс Российской Федерации от 25.109.2001 №136 ФЗ (ЗК РФ).87. «Об охране атмосферного воздуха»: Закон Российской Федерации №96 -ФЗ от 04.05.1999т.

69. Водный Кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 №74 ФЗ (ВК РФ).89. «Об особо охраняемых природных, территориях»: Закон Российской Федерации №33— ФЗ от 14.03.1995 г.90: «О животном мире»: Закон Российской- Федерации №52" ФЗ« от 24.04.1995 г. •

70. Чуянов, Г.Г. Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик Текст.- / Г.Г. Чуянов // Изв. вузов. Горный журнал. 1997. - № 11-12. - С. 130-144.

71. Комаров, М.А. Горно-промышленные отходы дополнительный источник минерального сырья Текст. / М.А. Комаров, В.А. Алискеров, В.И. Кусевич, В.Л. Заверткин // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. - 2007. - №4. - С. 3-9.

72. Комаров, М.А. Техногенные минерально-сырьевые ресурсы Текст. Под ред. В.В. Караганова и Б.С. Ушкенова / М.А. Комаров, Б.К. Михайлов, Ю.А. Киперман и др. Москва-Алматы, 2003. - 204 с.

73. Пальгунов, П.П: Утилизация промышленных отходов Текст. / П.П. Пальгунов, М.В. Сумароков -М:Стройиздат, 1990. 347 с.

74. Дворкин, Л:И. Строительные материалы из отходов, промышленности Текст., / Л.И. Дворкин; О.Л. Дворкин Ростов-на-Дону: «Феникс», 2007. -368 с.

75. Еордашевский, П.Ф. Производство» гипсовых вяжущих материалов из гипсосодержащих отходов Текст. / П.Ф: Гордашевский, Л.В. Долгарев М.: Стройиздат, 1987. - 105 с.

76. Добровольский И.П. Переработка и утилизация промышленных отходов Челябинской области Текст. / И.П. Добровольский, И.Я. Чернявский; А.Н. Абызов, Ю.Е. Козлов Челябинск, 2000. - 255 с. - ISBN 5-87609-072-7.

77. Экологическая обстановка в Санкт-Петербурге и Ленинградской области в 1996 году Текст.: Справочно-аналитический обзор. СПб, 1997. - 270 с.

78. Вайсберг, Л.А. Технология утилизации бетонов Текст. / Л.А. Вайсберг // Строительные материалы. 2003. - № 8. - С. 11-13.

79. Прокофьева, В.В. Строительные материалы на основе силикатов магния Текст. / В:В. Прокофьева, З.В. Багаутдинов СПб: Стройиздат, 2000. - 200 с. - ISBN 5-87897-072-4.

80. Долгорев, A.B. Вторичные ресурсы в производстве строительных материалов Текст. / A.B. Долгорев М.: Стройиздат, 1990. - 456 с.

81. Рояк, С.М. Специальные цементы Текст. / С.М. Рояк, Г.С. Рояк М.:

82. Изд-во литературы по строительству, 1969. 280 с.

83. Сорокин, Ю.В. Отходное сырье в доходное дело / Ю.В. Сорокин, Б.Л. Дёмин, A.A. Грабеклис, A.A. Мясник, Л.П. Кулезнёва, Л.Т. Манюк // Уральский рынок металлов, 2007. - №11 Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.urm.ru/ru/l

84. О добавках, получаемых путем рисайклинга / Строительство и Недвижимость, 2001. № 11 Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.nestor.mnsk.by/sn/2001/! 1/index.html'

85. Свалки в Москве (по материалам государственного доклада «О состоянии окружающей природной среды Москвы в 1996 г.» Москомприрода. 1997.) Текст. // Энергия: экономика, техника, экология. -1998.-№ 6-С. 28-30.

86. Мелкумов, Ю.А. Свалки экологическая проблема Московской области номер один Текст. / Ю.А. Мелкумов // Экология и промышленность России. - 1998. - № 9. - С. 34-38.

87. Шолохов В. Разрушая, созидать Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ukrbiznes.com/analitic/building/447.html

88. Павлов, В.Ф. Способ вовлечения в производство строительных материалов промышленных отходов Текст. /В.Ф. Павлов // Строительные материалы. 2003. - № 8. - С. 28-30.

89. Сычева, A.M. Золопенобетон с использованием золы осадка сточных вод Текст.'/ A.M. Сычева, A.B. Хитров, М.В. Шершнева и др. // Цемент и его применение. 2006. - №3. - С. 64-65.

90. Макарова, Е.И. Комплексная технология очистки нефтезагрязненных металлических деталей и совместное использование некоторых отходов Дисс. . к.т.н Текст. / Е.И. Макарова. СПб.: ПГУПС, 2004. - 147 с.

91. Утилизация строительных отходов Текст. / Бюл. строит, техники. -1994.-№10.-С. 9-10.

92. Термодинамический и электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты Текст. / под науч. Ред.

93. Сватовской Л:Б. Санкт-Петербург: ОАО «Издательство Стройиздат СПб», 2004.-176 с.

94. Матвеев,! А.Н. Оценка воздействия на окружающую среду: Учебное пособие Текст. / А.Н. Матвеев,- В .П. Самусенок, А! Л. Юрьев Иркутск: Изд-во.-Иркут. гос. ун-та, 2007. - 179 с. •

95. Ксензенко, В1И. Общая химическая технология и основы промышленной экологии Текст.;/В;И: Ксензенко и др.,-М.:;КолосС,.2003. .- 328 с.,

96. Юнусова, С.С. Композиционные стеновые5 материалы; и изделия« на основе. фосфогипса;. получаемые способом полусухого прессования Текст.: дис. . канд. технических наук : 05.23.05 / Юнусова-Светлана Сергеевна -Уфа, 2004. 214 с.

97. Органоминеральные удобрения на основе фосфогипса Электронный ресурс.;- Режим доступа: http://ecoportaLsu/viewpublic.php?id=2258

98. Балашов^ ВШ. Ресурсы отвалов и отходов- обогащения предприятий горной и металлургической промышленности Текст.; / В:В. Балашов //

99. Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 1993. - №7. - С. 2027.

100. Кобзарь, И.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды Текст. / И.Г. Кобзарь, В.В. Козлова Ульяновск: УлГТУ, 2008. - 100 с.

101. Газета «Мир новостей» № 41 (823) от 28 сентября 2010 г.

102. Руководство по< безопасности и рекомендуемым нормам для хвостохранилищ Текст. Версия проекта ЕЭК1 ООН от 23 апреля 2008 г.

103. Хоффманн, JL Утилизация силикатсодержащих отходов путем получения пеносиликатных гранул Текст. / JI. Хоффманн, Г. Сентдъёрди // Горный журнал. 2004. - №2. - С. 88-89.

104. Шершнева, М. В. Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов Текст. : Автореферат дис. . доктора технических наук : 25.00.36 / Шершнева Мария Владимировна Санкт-Петербург: Сев.-Зап. гос. заоч. техн. ун-т, 2009. - 35 с.

105. Щукина, Е.Г. Комплексное использование минерального сырья и отходов промышленности при производстве строительных материалов: Учеб. пособие Текст. / Е.Г. Щукина, P.P. Беппле, НЛЗ. Архинчеева Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004. - 110 с.

106. Каленский, И.В. Об экологическом состоянии предприятий черной металлургии Текст. / И.В. Каленский // Сталь. 1997. - № 12. - С. 66-69.

107. Адно, Ю.Л. Металлургия в обновленной структуре хозяйства Текст. /

108. Ю.Л. Адно // Мировая экономика и международные отношения. 1998. - № 8.-С. 38-41.

109. Гуревич, Б.И. Вяжущие материалы1 из шлаков- цветной металлургии Текст. / Б.И. Гуревич, В .В. Тюкавкина // Цветная, металлургия. 2007. - №* 4. - С. 10-16.

110. Иванов, А.И. Эколого-гигиеническая оценка полигона для захоронения промьшшенных отходов предприятия цветной металлургии по переработке вторичного сырья Текст. / А.Н. Иванов // Гигиена и санитария. 1993. - № '87- С! 21-24.

111. Ватолин, H.A. Переработка некоторых отходов цветной металлургии Текст. / H.A. Ватолин // Химия в интересах устойчивого развития. 1993. -№ 3. - С. 337-341.

112. Чалов, В.И. Проблема безотходной переработки твердых промышленных отходов предприятий черной и цветной металлургии Текст. / В.И. Чалов, З.А. Таужнянская, Л.Н. Дорохина // Цветные металлы. 1992. -№ 2. - С. 4-7.

113. Остров, Е.И. Утилизация металлургических шлаков резерв экономики / Е.И. Остров, Ю.В. Винокуров, В.И. Тихонов Электронный ресурс. - Режим доступа: www.empire.dnx.ru

114. Гузь, В.А. Шлаки и их использование в строительной отрасли Текст. /

115. В.А. Гузь, E.B. Высоцкий, В.И. Жарко // Цемент и его применение. 2009. -№ 4. - С. 41-45.

116. Самченко, C.B. Совершенствование свойств глиноземистого цемента и его применение Текст. / C.B. Самченко, Т.А. Лютикова, Т.В. Кузнецова, Т.Г. Дудоладова // Цемент и его применение. 2006. - №3. - С. 46-48.

117. Официальный сайт Министерства природных ресурсов, и экологии Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mnr.gov.rn

118. Гринин, A.C. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка Текст. / A.C. Гринин, В.Н. Новиков М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 336 с.

119. Инструкция^ по содержанию земляного полотна железнодорожного пути (УТВ. МПС РФ 30.03.1998 N ЦП-544).

120. Методические рекомендации по применению геотекстильных материалов для укрепления обочин и откосов автомобильных дорог. Министерство транспортного строительства Москва, 1988.

121. ВСН 29-76. Технические указания, по оценке и повышению технико-эксплуатационных качеств дорожных одежд и земляного полотна автомобильных дорог. Минавтодор РСФСР М.: Транспорт, 1977.

122. Методические рекомендации по применению габионных конструкций в дорожно-мостовом строительстве Москва, 200Г год.

123. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

124. Грицын, В.И. Механизированное укрепление земляного полотна-травосеянием Текст. / В.И. Грицык, Б.И. Цвелодуб М.: Транспорт, 1968. -128 с.

125. Подольский, В.П. Автотранспортное загрязнение придорожных территорий Текст. / В.П. Подольский, В.Г. Артюхов, B.C. Турбин, А.Н. Канишев Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 1999.-264 с.

126. Пшенин, В.Н. Актуальные вопросы оценки загрязнения почвенного покрова вблизи автомагистралей Текст.: Экологизация автомобильноготранспорта: Труды Всероссийского научно-практического семинара / В.Н. Пшенин СПб: МАНЭБ, 2003. - С. 83-88.

127. Санитарные нормы СанПиН 42-128-4433-87 «Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве» (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР от 30 октября 1987 г. N 4433-87).

128. Московский городской экологический профиль Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.leadnet.rn/mep/mep3-l.htm

129. Трофименко, Ю.В. Биологические методы снижения автотранспортного загрязнения придорожной полосы Текст.: Автомобильные дороги. Обзорная информация. Выпуск 5 / Ю.В. Трофименко, A.Bi Лобиков М.: Информавтодор, 2001.

130. ГОСТ 26423-85 «Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки».

131. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. > МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ. 26 июня 1995 г.

132. Дороги из фосфогипса Электронный ресурс. Журнал «Business Excellence» - 01.10.2010 - Режим доступа: http://ria-stk.ru/ds/adetail.php?ID=44850'

133. Боженов, П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология: Учеб. пособие Текст. / П.И. Боженов М.: Изд-во АСВ, 1994. -264 с.

134. НИИ «Полихим» Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.phsbor.ru

135. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба Текст. М.: Госкомитет РФ по охране окружающей среды, 1999. -59 с.

136. Кривошеин, Д.А. Инженерная защита поверхностных, вод от промышленных стоков Текст.?/Д;А. Кривошеин, П.П. Кукин, В:Л. Лапин -М.: Высшая школа, 2003. 344 с.

137. Алесковский, В.Б. Остовная гипотеза и опыт приготовления некоторых активных твердых тел Текст.: Дис. д.х.н. / В!Б. Алесковский Л.: 1952. -420 с.

138. Алесковский, В.Б. Силикагель неорганический катионит Текст. / В; Б. Алесковский, А.П. Душина -Л.: Госхимиздат, 1963. - 28 с.

139. Душина, А.П. Исследования; ионообенных свойств силикагеля Текст.: Дис. к.х.н. / А.П. Душина-Л;: 1962. — 138 с.173; Душина, АЛ. Реакции; поликремниевой кислоты с ионами металлов вводных растворах;Текст.: Дис. д.х.н. / А.П: Душина Л:: 1968. - 348 с.

140. Шершнева, М.В. Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов Текст.: Дис. д.т.н. / Мария Владимировна Шершнева СПб: Сев.-Зап. гос. заоч. техн. ун-т, 2009. - 303 с.

141. Сватовская, Л.Б. Новые экозащитные технологии на железнодорожном транспорте Текст.: Монография / Л.Б. Сватовская и др. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. - 159 с. - ISBN 978-5-89035-358-0.

142. Алексеев, А.И. Химия воды, кн. 2: Учеб. Пособие Текст. / А.И. Алексеев, A.A. Алексеев СПб.: ХИМИЗДАТ, 2007. - 456 с. - ISBN 978-593808-136-9.

143. Байдарашвили М.М. Применение индикаторного метода для выбора компонентов экозащитных систем при очистке водных сред от тяжелых металлов Текст. Дис. . канд. техн. наук. / М.М. Байдарашвили СПб.: ПГУПС, 2000. - 120 с.

144. Нечипоренко, А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенитов Текст. Автореф. дис.д.х.н. / А.П.

145. Нечипоренко СПб.:ЛТИ, 1995г. - 40 с.

146. Исследование свойств поверхности твердого тела, методом адсорбции индикаторов Текст. Метод, указания. Под ред. проф. Сватовской Л-Б. / СПб.: ПТУ ПС 2001.- 11 с. '

147. Плюснина, И.И. Инфракрасные спектры минералов Текст. . / И.И. Плюснина -М:: Изд-во>Моск. Ун-та; 1976. -175с.

148. Санитарно-эпидемиологическое. заключение; №78ЮГ.03:033;П.009887.12:01 от(20Л2^200Г г.

149. Санитарно-эпидемиологическое заключение

150. КЦ.03.571 .П.000425.06.03. от 26Ю6.2003 г.

151. Громова; B.C. Обработка результатов лабораторного- физического эксперимента Текст. / Е.С. Громова, E.H. Бодунов, A.B. Панюшкин СПб: ПГУПС, 2008.-32 с.

152. ГОСТ 8.207-76 «Прямые измерения с многократными: наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений».

153. Сватовская, Л.Б. Новые экозащитные технологии и их. оценка. Индекс PQ IТекст. / Л.Б. Сватовская, Т.С. Титова,-A.B. Хптров, A.M. Сычева, Е.В. Русанова СПб.: ПГУПС, 2005. - 75 с. .

154. Титова, Т.С. Оценка влияния новой технологии на природиотехнический комплекс, строительства Текст.: Совершенствование технологии ремонта-транспортных зданий* и сооружений: Сб. науч; тр. Г Т.С. Титова. СПб.: ПГУПС, 2004.-С. 18-23.

155. Титова, Т.С. Мётодология комплексной оценки влияния новых технологий на геоэкологическую обстановку Текст. / Т.С. Титова // Вестник ВНИИЖТа. 2005. - №5 - С.7-11.

156. Титова, Т.С. Комплексная оценка влияния новых технологий построения судов на окружающую среду Текст. / Т.С. Титова // Морской вестник. -2005.-№3(15)-С. 118-121.

157. Голубых, Н.М. Комплексная оценка влияния технологии на природнуюсреду и на человека Текст. / Н.М. Голубых, В.И. Курков, Т.С. Титова // Новые исследования в материаловедении и экологии: Сб.науч.тр. СПб: ПГУПС, 2004. - Вып.2. - С. 41-47.

158. Титова, Т.С. Методика комплексной оценки экологичности и качества природозащитных технологий. Индекс IEQ Текст. / Т.С. Титова // Известия петербургского университета путей сообщения. 2005. - вып. 2 (4). - С. 98105.

159. Hl IL 1 «Полихим» Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.polihim.info/products/view-item.php?id=28

160. Портал о цементе и* бетоне Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.cemprofi.ru/proizvodstvo/gips.php

161. Информационное агентство "INFOLine" Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.advis.ru/cgi-bin/new.pl79B977473-75B7-C343-8FCD-5B3395DE82B1