Науки о земле. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Основные результаты мониторинга мощности деятельного слоя на площадках СALM Надымского стационара
Статья
Мониторинг мощности деятельного слоя в пределах озерно-болотного типа местности в северной тайге выполнялся на трех площадках, организованных в 1997, 2013 и 2022 гг.На этих участках выделяются два типа урочищ: мерзлые торфяники и заболоченные ложбины стока с опущенной кровлей многолетнемерзлых пород (разрез площадок однотипный, различия только в мощности торфа). Методика работ соответствовала единому протоколу международной программы CALM; дополнительно оценивалась осадка поверхности(по нивелировке от местного репера), проводились геофизические исследования и измерялась температура пород деятельного слоя на разных глубинах. В заболоченных ложбинах стока, мочажинах с открытой водой и на специфических минеральных пятнах в пределах торфяников глубина залегания кровли многолетнемерзлых пород составляет 3–10 м. На границах торфяников и в заболоченных ложбинах стока глубина протаивания превышает 2 м,а на торфяниках она изменяется от 0,8 до 1,6 м в зависимости от мощности органического слоя и состояния напочвенного покрова. На торфяниках, имеющих органогенный слой мощностью более 1 м и сплошной напочвенный покров, глубина слоя сезонного оттаивания местами не превышает 0,4 м; такие торфяники слабо реагируют на изменение климата. Глубина залегания кровли мерзлоты в пределах маломощных торфяников (менее 0,5 м торфа) с угнетенным растительным покровом в настоящее время составляет более 2 м, маркируя начало замещения сезонноталого слоя сезонномерзлым и формирование участков с опущенной кровлей мерзлоты. Мониторинг температуры грунтов на таких участках показал, что случайное сочетание климатических факторов в отдельные годы может привести к кратковременному (два года) новообразованию мерзлоты или слиянию сезонной мерзлоты с многолетней. Таким образом, формирование мерзлоты несливающегося типа носит возвратно-поступательный характер.
Бесплатно
Особенности сельскохозяйственных эколого-геологических систем Белоруссии
Статья
Природно-технические сельскохозяйственные эколого-геологические системы занимают значительные площади на территории Белоруссии, но об их абиотических и биотических компонентах имеются лишь разрозненные сведения. Основываясь на разработанной авторами классификации эколого-геологических систем республики, составлена общая характеристика и выявлены особенности абиотических (литотопа, гидротопа, эдафотопа) и биотических (микробоценоза, фитоценоза, зооценоза) компонентов сельскохозяйственных ЭГС. Данные ЭГС характеризуются специфической структурой и включают техногенно-преобразованные компоненты. Большинство сельхозугодий Белоруссии располагается на плоских речных террасах и плоских водоразделах, однако их распашка постепенно привела к формированию преобразованного рельефа. На этих территориях практически отсутствуют естественные геодинамические процессы, но развиваются парагенезы инженерно-геологических процессов, обусловленные сельскохозяйственной деятельностью. Применение удобрений, гербицидов и пестицидов преобразует естественные геохимические поля, меняет свойства естественных геохимических барьеров. Преобразования обусловлены изменением альбедо на сельхозугодьях, вызывающим изменение радиационно-теплового баланса территорий. Почвы преобразуются в техноэдафотопы, микробоценозы – в техномикробоценозы, фитоценозы – в культур-ценозы, зооценозы – в технозооценозы. Природно-технические сельскохозяйственные эколого-геологические системы Белоруссии – сложные специфические образования, обладающие характерными особенностями, что необходимо учитывать при анализе экосистем, формирующихся в условиях неоднородности состава и свойств техногенной составляющей, а также при их систематизации и эколого-геологических изысканиях.
Бесплатно
Статья
В рамках геофизических исследований строения верхней осадочной толщи и рельефа шельфов арктических морей проведена геофизическая съемка участка дна в прибрежной зоне полуострова Рыбачий (Кольский полуостров). Анализ сейсмоакустических данных выявил три сейсмических комплекса, разделенных поверхностями несогласия, условно выделенных методами сейсмостратиграфии и отражающих события четвертичного оледенения и межледниковья. Батиметрические данные позволили обнаружить множественные следы ледовой экзарации, которые имеют как современное, так и реликтовое происхождение. Внутренняя структура осадочной толщи не всегда типична для ледниковых осадков, отличается большим разнообразием и значительной латеральной изменчивостью. Кроме того, проявляются многочисленные признаки дегазации в виде покмарок, однако отсутствие газовых факелов и стабильных подводящих каналов миграции свидетельствует о том, что в данный момент покмарки не активны или носят импульсный характер.
Бесплатно
Статья
Определение строения межгорных впадин в сейсмоактивных районах на разных глубинах является важным для понимания этапов неотектонического формирования региона и оценки сейсмической опасности. На территории Уймонской впадины Горного Алтая в разные годы осуществлялись измерения глубинными методами электроразведки, такими как зондирования становлением поля и вертикальными электрическими зондированиями, однако для уточнения строения верхней части разреза, где наблюдаются выходы коренных пород на дневную поверхность, необходимо применение малоглубинных методов, например, электротомографии (ЭТ). Рассматриваются результаты интерпретации данных ЭТ с использованием 2D и 3D инверсии при изучении выходов пород фундамента в западной части впадины. С учетом априорной информации и полученных моделей было уточнено геологическое строение объекта исследования. По результатам интерпретации данных электротомографии с использованием программ двух-, трехмерной инверсии определено геоэлектрическое строение одного из выходов пород фундамента на дневную поверхность. Установлено погружение исследуемого объекта в западном направлении в сторону расположенного в непосредственной близости соседнего выхода пород баратальской свиты меньших размеров. Можно предположить, что эти два выхода соединяются на глубине 15–20 м и, видимо, являются одной структурой.
Бесплатно
Особенности эколого-геологических систем массивов крупнообломочных грунтов
Статья
Эколого-геологические системы, формирующиеся на массивах из крупнообломочных грунтов, обладают рядом характерных особенностей как абиотических компонентов (литотопа, эдафотопа), так и биотических (микробоценоза, фито- и зооценоза). Выявлено, что структура и функционирование указанных эколого-геологических систем (ЭГС) в значительной степени определяются особенностями их литотопа – сложно построенными массивами крупнообломочных грунтов с определенным генезисом (относящемуся к элювиальному, водному, ледниковому, склоновому или вулканогенно-осадочному ряду), геологическим строением, рельефом и экзогенными геологическими процессами, развитыми в пределах данных массивов. К основным особенностям литотопа ЭГС массива крупнообломочных грунтов относятся следующие: 1) дискретность строения массива, обусловленная обломками пород разной крупности; 2) форма обломков; 3) наличие и особенности порового заполнителя; 4) химико-минеральный состав обломков; 5) засоленность грунта; 6) геохимическая миграция веществ; 7) физико-механические свойства грунта; 8) выветриваемость грунта; 9) его обводненность; 10) выраженность в рельефе; 11) парагенез современных экзогенных геологических процессов (выветривание, эрозия, криогенные процессы, а также склоновые гравитационные процессы: обвалы, осыпи, каменные лавины и др.). Этот абиотический компонент влияет как на формирование почв, так и на формирование микробоценозов, фито- и зооценозов, развитых в пределах этих систем. Рассмотрены особенности конкретной ЭГС массива крупнообломочных грунтов на примере гор Большой и Малый Иремель на Южном Урале (Республика Башкортостан), для специфического биоценоза которых характерен бореальный горно-таежный тип. В формировании их фитоценозов большую роль играют лишайники-эпилиты накипного типа.
Бесплатно
Оценка влияния температуры на физико-технические свойства горных пород
Статья
Рассмотрены физические свойства петрографических разновидностей гранитоидов Кольского полуострова. Приведены экспериментальные данные по минеральному составу и физическим свойствам пород (плотность, модуль упругости, коэффициент Пуассона, предел прочности на сжатие, скорость продольных волн), слагающих породные комплексы Мурманского блока – гранодиорит и аляскитовый гранит. Для оценки теплофизических свойств пород при нормальных термодинамических условиях использованы взаимосвязи параметров свойств с их минеральным составом. На основе такого подхода и температурной зависимости свойств породообразующих минералов выполнена теоретическая оценка влияния теплового фактора на физические свойства гранитоидов (теплопроводность, удельная теплоемкость, модуль упругости, коэффициент теплового линейного расширения). Представлены результаты прогноза изменения свойств пород в условиях повышенных температур в интервале от 20 до 100 °С.
Бесплатно
Оценка накопления пыли от техногенного объекта хранения хвостов обогащения на территории города
Статья
Результаты оценки осажденной на территории г. Апатиты пыли базируются на данных, полученных в ходе ранее выполненных численных экспериментов по прогнозу загрязнения атмосферы мелкодисперсной пылью (с учетом скорости осаждения) от техногенного объекта хранения хвостов обогащения. Модели разработаны в программе COMSOL для района "хвостохранилище АНОФ-2 – г. Апатиты". В ходе исследования реализован алгоритм вычисления осажденной пыли на горизонтальную поверхность и представлено описание современных подходов к оценке вторичного взметывания пыли на автодорогах городов. Поинтервальные и суммарные массы пыли, накопленные в течение 1 ч на территории г. Апатиты, рассчитаны с учетом вариации площади пыления 2–10 га (при случайном выборе пылящих участков на поверхности хвостохранилища) и скорости ветра 5–23 м/с. Для аналитического описания осредненной суммарной массы пыли, накопленной за 1 ч в условиях обозначенных диапазонов параметров модели, справедлива степенная функция скорости ветра и линейная зависимость от площади пыления. Выполнена оценка поверхностной плотности пыли РМ10, накопленной на автодорогах города Апатиты за 1 ч при пылении на объекте хранения хвостов обогащения, в условиях вариации скорости ветра и площади пыления. Приведенные оценки почасового накопления пыли на дорогах г. Апатиты необходимы для экологического мониторинга, разработки мер по снижению воздействия пыли на здоровье населения.
Бесплатно
Оценка потенциала удароопасности горных пород месторождений Хибинского массива по критерию Кайзера
Статья
При переходе горных работ на большие глубины ухудшаются горно-геологические условия на рудниках за счет изменения напряженно-деформированного состояния массивов горных пород и их структурной нарушенности. В таких условиях необходимо проводить оценку удароопасности руд и пород, слагающих отрабатываемые месторождения. Для оперативного выполнения подобной оценки предложено использовать критерий Кайзера, заключающийся в анализе экспериментальных данных, полученных на образцах пород. В работе представлены результаты лабораторных испытаний образцов горных пород месторождений Хибинского массива при одноосном сжатии и растяжении. Определены значения их коэффициентов хрупкости. Показана возможность применения критерия Кайзера для предварительной оценки потенциала удароопасности пород. Установлено, что высоким потенциалом удароопасности обладают мельтейгит пятнисто-трахитоидный и ийолит-мельтейгит трахитоидный, у пятнистой апатит-нефелиновой руды такой потенциал отсутствует. Выполнено сравнение полученных результатов оценки удароопасности скальных пород месторождений Хибинского массива по критерию Кайзера, а также критерию Горного института КНЦ РАН и критерию А. Н. Ставрогина. Можно отметить, что критерий Кайзера позволяет достаточно просто выполнять предварительную оценку удароопасности пород с учетом результатов испытаний образцов на стандартных прессах. Однако для увеличения степени достоверности полученных данных их необходимо заверять по критерию Горного института КНЦ РАН или критерию А. Н. Ставрогина.
Бесплатно
Статья
В исследовании проанализировано содержание селена в почвах и растениях шести муниципальных районов Челябинской области: Чесменского, Троицкого, Пластовского, Увельского, Еманжелинского и Еткульского. Пробы были отобраны в период созревания сельскохозяйственных культур (август – сентябрь 2023–2024 гг.) и включали злаковые и масличные культуры. Почвы представлены обыкновенными и выщелоченными черноземами. Результаты показали, что среднее содержание селена варьирует от 0,1204 мг/кг в Пластовском районе до 0,2679 мг/кг в Еманжелинском. В зоне оптимума находятся 42 % проб, в то время как в зонах маргинальной недостаточности и селенодефицита – 27 и 31 % проб соответственно. Выщелоченные черноземы имеют более высокое содержание селена (0,20 мг/кг) по сравнению с обыкновенными черноземами (0,13 мг/кг). Анализ корреляционных зависимостей выявил отрицательную связь между содержанием селена и уровнем pH почвы, особенно в Чесменском и Увельском районах. В других районах эта связь менее выражена, что указывает на влияние таких факторов, как состав почвы и антропогенное воздействие. Исследование показало, что пшеница более эффективно накапливает селен по сравнению с подсолнечником. Коэффициент биологического поглощения селена варьирует в зависимости от типа почвы и вида растения. Установлена зависимость содержания селена от содержания тяжелых металлов в почвах. Полученные данные подчеркивают необходимость дальнейших исследований для разработки дифференцированных стратегий улучшения селенового статуса сельскохозяйственных угодий и повышения урожайности культур.
Бесплатно
Статья
В работе изучается уровень загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) эстуариев трех рек, впадающих в залив Петра Великого (Японское море), и оценка экологических рисков, связанных с биологической активностью ПАУ, на основании разовых наблюдений, проведенных в 2012 и 2015 гг. Общее содержание ПАУ было низким, за исключением речной части эстуария Шмидтовки, где отмечены повышенные концентрации полиаренов. Композиция ПАУ была схожей для рек Амбы и Туманной и отличалась в р. Шмидтовке, для которой установлена большая доля 3- и 5-6-кольчатых соединений. Расчет диагностических маркеров показал, что в эстуариях присутствовали ПАУ как петрогенного, так и пирогенного происхождения. Показатели токсичности и мутагенности (ПТ и ПМ) в исследованных эстуариях не превышали нормированных значений для бензапирена, однако в пресноводной зоне эстуария р. Шмидтовка были выше нормированного значения 5 нг/л, что может стать причиной канцерогенных и мутагенных изменений у гидробионтов, обитающих в реке.
Бесплатно
Статья
Методы очистки нефтезагрязненных территорий включают применение сорбентов, повышению эффективности которых способствует иммобилизация на их поверхности углеводородокисляющих микроорганизмов. Биогеосорбенты получены на основе минерального сырья (анальцим- и глауконитсодержащих пород и термоактивированного вермикулита)и углеводородокисляющих бактерий родов Pseudomonas и Microbacterium, выделенныхиз загрязненных почв Мурманской области. Численность иммобилизованных бактерийна исследуемых носителях остается высокой на протяжении 9 месяцев хранения, а бактериальная пленка на поверхности минеральных носителей сохраняется в течение 12 месяцев хранения в воздушно-сухом состоянии. При хранении биогеосорбентов не требуются создание специальных условий и дополнительная подготовка перед использованием. Минеральные носители оказывают стимулирующее влияние на высоту проростков и длину корней тест-растений. При внесении биогеосорбентов увеличивается численность бактерий, способных к микробиологической трансформации нефтепродуктов, и повышается степень очистки почвы от углеводородов нефти на начальном этапе (в течение первых 30 суток). Наиболее эффективным является внесение термоактивированного вермикулита и глауконитсодержащей породы с иммобилизованными углеводородокисляющими бактериями. Применение биогеосорбента на основе термоактивированного вермикулита позволяет сократить время очистки до 20–22 месяцев, а на основе глауконитсодержащей породы – до 17 месяцев (без очистки этот период составляет 29 месяцев).
Бесплатно
Статья научная
Результаты сравнительной оценки сорбционных характеристик регионального природного сырья органического происхождения (мха сфагнума, фукуса пузырчатого, композита на их основе, торфа) представлены в сравнении с синтетическим сорбентом OilSorb, используемым в практике аварийно-спасательных подразделений для ликвидации аварийных разливов нефти. Экспериментальные данные в отношении потенциальных загрязнителей акватории Баренцева моря (нефти сорта ARCO, судового дизельного топлива) и показатели водоемкости сорбентов получены для стандартных условий при температуре 21–23 С (согласно ГОСТ 33627-2015) и температуре 10–12 С, характерной для летнего периода на Кольском полуострове. Оценка сорбционных характеристик исследуемых материалов проведена для системы "морская вода – нефтепродукт", моделирующей реальный разлив нефти в морской акватории. Испытания в модельной системе, имитирующей реальные условия, демонстрируют существенные изменения эффективности использования сорбционных материалов, показанной ими при стандартных условиях. В ходе исследования установлена динамика распределения сорбированных нефтепродуктов и воды в рассматриваемых материалах, а также остаточных нефтепродуктов – в воде систем "морская вода – нефть ARCO" и "морская вода – дизельное топливо" при различном времени экспозиции. В течение времени экспозиции 30, 60, 90 мин в условиях системы, моделирующей реальный разлив нефти в акватории, наиболее эффективными и устойчивыми во времени показателями сорбции нефтепродуктов обладает материал на основе мха сфагнума.
Бесплатно
Переработка руды месторождения Нюд II методом низкотемпературного обжига с сульфатом аммония
Статья
Мурманская область располагает значительным объемом сульфидного медно-никелевого сырья. Перспективными для переработки являются месторождения массива Нюд, связанные с Мончеплутоном (Нюд II и Терраса). В качестве объекта исследования выбрана забалансовая руда месторождения Нюд II с исходным содержанием никеля 0,45 % и меди 0,39 %. В процессе исследования руду смешивали с сульфатом аммония, измельчали и обжигали полученную смесь в муфельной печи в статической атмосфере воздуха. Обожженную смесь выщелачивали в подогретой дистиллированной воде при постоянном перемешивании. Максимальное извлечение металлов достигается при измельчении до класса –40 мкм, соотношении руды и сульфата аммония 1 : 7, температуре обжига 400 °С, продолжительности обжига 300 мин. В обожженной при данных параметрах смеси в ходе рентгенофазового анализа фиксируются рефлексы сульфатов меди и никеля. На стадии водного выщелачивания максимальное извлечение никеля составило 79,1 %, меди – 75,8 %.
Бесплатно
Статья
Тажеранская степь является уникальным географическим объектом юго-западного Прибайкалья. Эксперименты по исследованию механизмов поверхностных явлений в системе "песок –техногенный сток" проведены с использованием искусственно созданных техногенных стоков, имитирующих ситуацию локального розлива нефтепродуктов. Для определения концентраций нефтепродуктов использовался флуориметрический метод анализа. Рентгеноструктурные исследования выявили в минеральном составе песчаных отложений присутствие ɑ-кварца (36,4 %), альбита, микроклина, кальцита, амфибола, вермикулита и др. Для идентификации функциональных групп на поверхности зерен применялась ИК-Фурье-спектрометрия. Ситовый анализ показал соизмеримые количества всех фракций стандартного набора сит. В ходе исследования установлено, что степень удерживания маслянистых пленок из водных композиций зависит от зернистости песка, его однородности и кристаллохимических особенностей. Песчаные отложения Тажеранской степи имеют достаточно высокую удерживающую способность; 0,08-метровый слой удерживает 80–90 мас.% бензиновых фракций из водных эмульсий. Песчаные отложения выполняют функцию природного барьера от проникновения маслянистых загрязнителей в нижележащие слои. Состояние приповерхностного почвенного слоя оказывается весьма уязвимым, нефтяные пленки представляют угрозу уникальному биологическому разнообразию фауны. Полученные результаты показывают важную роль песчаных отложений как индикатора состояния окружающей среды, ее способности к самосохранению и свидетельствуют о необходимости тестирования песчаных отложений при проведении постоянного мониторинга уровня загрязненности Тажеранской степи.
Бесплатно
Статья
Изучена морфология и физические свойства (плотность, скорости продольных волн, упругая анизотропия) образцов горных пород, отобранных с поверхности на участке Ярва-Варака в границах предполагаемой астроблемы. Анализ морфологии позволяет определить структуру Ярва-Варака как многокольцевую структуру эллипсовидной формы с максимальным диаметром около 10 км. Кольцевая топография, хотя и не отражает первичную морфологию кратера, связана с избирательной эрозией, обусловленной концентрическим наклоном пластов пород в результате метеоритного удара. Наибольшие вариации физических свойств гнейсов и гранитоидов отмечаются между 2 и 3 кольцом структуры. В большинстве случаев отмечается прямая корреляция между плотностью, скоростью продольных волн и анизотропией. Установлены заметные площадные вариации петрофизических свойств гранитоидов и гнейсов, представляющих собой породы мишени. Наиболее информативным оказался показатель упругой анизотропии. Внутри кольцевой структуры гранитоиды и гнейсы обладают повышенной анизотропией, тогда как за пределами кольца они часто имеют низкую и среднюю степень анизотропии. Изучение петрофизических свойств астроблемы Ярва-Варака (возраст 2,5 млрд лет) дает полезную информацию, которую в дальнейшем можно будет использовать в процессе исследования древних метеоритных кратеров.
Бесплатно
Статья
В работе рассматривается одна из острых проблем горнорудной промышленности – механизация процессов очистных работ при разработке пологих маломощных рудных месторождений. Применение мобильных комплексов самоходного технологического оборудования (СТО) с использованием традиционных схем очистной выемки ограничено требованием обеспечения ценности извлекаемых запасов, близкой по значению их балансовой ценности. В качестве технического решения этой задачи можно использовать раздельную (селективную) выемку рудной массы и породы. Для повышения эффективности такой технологии очистных работ рассмотрена селективная выемка парными заходками с подрывом вмещающих пород почвы во второй заходке. Рассмотренное техническое решение технологии разработки парными заходками характеризуется как самостоятельное направление совершенствования систем разработки пологих маломощных месторождений. Для условий рудника "Карнасурт" были рассчитаны затраты выполнения процессов отбойки и доставки рудной массы в каждом из двух рассматриваемых вариантов очистной выемки – с использованием СТО и переносного технологического оборудования (ПТО). При этом вариант с применением СТО рассмотрен с шириной первой заходки 3,5 и 7,0 м, а второй заходки в обоих случаях – 3,5 м. Анализ выполненных расчетов показал, что при очистной выемке парными заходками увеличение ширины первой заходки в два раза, без изменения ширины второй заходки, позволит сократить разницу между затратами процессов отбойки и доставки технологий с применением СТО и ПТО соответственно на 5 и 6 %.
Бесплатно
Повышение достоверности результата ПЛС-анализа при оценке температурного эффекта мюонов в атмосфере
Статья
Знание функции распределения плотности температурных коэффициентов для мюонов в атмосфере необходимо для корректного учета температурного эффекта в данных мюонных телескопов космических лучей. Распределение плотности температурных коэффициентов найдено с использованием информации, полученной в ходе непрерывных наблюдений интенсивности мюонов с помощью мюонных телескопов на поверхности и под землей на глубине 7, 20 и 40 м.в.э. в 2016–2018 гг., и измерения температуры на 17 изобарических уровнях атмосферы (по результатам аэрологического зондирования за этот же период). Анализ многомерных данных при исследовании температурного эффекта проведен с применением метода главных компонент и метода проекций на латентные структуры. Распределение плотности температурных коэффициентов найдены с учетом одной и двух главных компонент с последующим сопоставлением полученных результатов. При двух главных компонентах информативность увеличивается на ~4 % и составляет 97,4 % (основная доля вариаций исходной выборки приходится на первую главную компоненту, которая содержит 93,5 % информации), однако возрастает вероятность вклада шумов, который при одной ГК минимален. В процессе исследования показано, что при высоком уровне шума (при низком качестве исходных данных) с целью повышения достоверности конечного результата ПЛС-анализ целесообразно осуществлять при привлечении только одной главной компоненты.
Бесплатно
Статья
С целью повышения экономической эффективности перехода от открытых на подземные горные работы при освоении железорудных месторождений предложен вариант комбинированной системы разработки, сочетающий технологию камерной выемки под потолочиной и технологию этажного принудительного обрушения с разноуровневым площадным двусторонним выпуском руды из блока увеличенной высоты. Данный вариант предназначен для выемки мощных рудных тел и позволяет сократить удельный объем подготовительно-нарезных работ, повысить показатели извлечения руды и увеличить концентрацию горных работ, а также реализовать проветривание всех выработок блока за счет общешахтной депрессии. Проведено технико-экономическое сравнение традиционного и предлагаемого вариантов отработки подкарьерного этажа по критерию прибыли, учитывающего изменение показателей извлечения руды и эксплуатационных затрат при увеличении высоты этажа. Установлено, что прибыль по варианту с применением комбинированной системы разработки выше на 221 р./т, чем по традиционному варианту, что достигается увеличением извлекаемой ценности руды на 102 р./т и снижением себестоимости добычи руды на 119 р./т. Внедрение предложенного технического решения позволит увеличить годовую прибыль предприятия на 26 %.
Бесплатно
Применение титансодержащих отходов в цементной промышленности: обзор литературы
Статья научная
Металлургическая промышленность является одной из лидирующих отраслей по образованию отходов, которые имеют высокий потенциал вторичного использования. В работе рассматриваются проблемы обращения с отходами металлургической промышленности и возможные пути их решения. Отработанные кислые травильные растворы титана (титановый шлам) могут быть использованы в качестве добавки к цементным клинкерам как для улучшения характеристик строительных материалов, так и для эффективности процесса их производства. Изучено влияние фторида кальция (CaF2) и диоксида титана (TiO2) на цементные клинкеры при различных концентрациях веществ и температурах спекания. Приведены данные изменения содержания свободной извести (f-CaO), закономерности образования и распределения клинкерных фаз: алита, белита, целита и алюмоферита кальция. Изложены механизмы включения CaF2 и TiO2 в состав различных цементных фаз. Таким образом, использование титансодержащих отходов позволяет не только их утилизировать, но и получать строительные материалы с улучшенными характеристиками.
Бесплатно
Статья
Экологические проблемы на масштабных территориях (полигоны различного назначения, военные базы, аэродромы) обострились в связи с интенсификацией военной деятельности. Создание перечней приоритетных загрязнителей объектов окружающей среды, обязательных для контроля на таких территориях, является первоочередной задачей. В статье приводятся данные развернутого геохимического анализа почв территории аэродрома государственной авиации, на основании которого выявлены приоритетные контаминанты с учетом их валового содержания, классов опасности и повторяемости превышения опасных концентраций относительно фона. В Краснодарском крае (г. Крымск) за 4 года исследований проанализировано 32 пробы с территории аэродрома государственной авиации, а также установлены фоновые концентрации 22 металлов, нефтепродуктов, формальдегида и нитратного азота. Для определения классов опасности металлов с неустановленными предельно допустимыми концентрациями проведен корреляционный анализ, сопоставляющий классы опасности веществ и их кларки. По результатам исследования составлен рекомендуемый к контролю список загрязнителей, в который входят цезий, мышьяк, скандий, ниобий, свинец (I класс опасности); сурьма, формальдегид, нитратный азот (II); нефтепродукты (III). Вариабельность распределения концентраций загрязнителей на территории аэродрома зависит от особенности эксплуатации воздушных судов и специальной техники для обеспечения полетов. Во всех точках пробоотбора (начало – конец и периметр взлетно-посадочной полосы; рулежные дорожки; под глиссадой) головным загрязнителем почв является мышьяк, концентрации которого превышают фоновые в 16–36 раз. Установлено опасно высокое содержание в почвах аэродрома нефтепродуктов, формальдегида, нитратного азота, в некоторых точках – скандия и цезия.
Бесплатно
