ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Рассмотрены способы интенсификации процессов очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на малых очистных сооружениях производительностью 40 м3/сут за счет модернизации технологической схемы и применения технологии биоаугментации. Осуществлена направленная селекция сообщества с интродукцией грибной культуры Penicillium brasilanum, которая предположительно играет роль "биологического каркаса" при формировании гранулы аэробного ила. Установлено, что выделенная грибная культура способствует улучшению седиментационных свойств. Сделан вывод о том, что внедрение грибной культуры в сообщество активного ила канализационных очистных сооружений уменьшает иловый индекс.
Проведена оценка проблем, связанных с очисткой поверхностного стока, загрязнённого взвешенными веществами. Рассмотрены особенности морфологии и состава частиц взвешенных веществ, содержащихся в поверхностном стоке. Представлена конструкция и описан принцип работы разработанного экспериментального стенда для испытаний по определению эффективности задержания твёрдых частиц различными фильтрующими материалами и фильтрами ФОПС® в натуральную величину. Показано, что узкие по распределению размеров частиц фракции природного цеолита можно использовать для оценки как возможностей задержания взвешенных веществ фильтрующими материалами (или фильтрами типа ФОПС®), так и пористой структуры волокнистых фильтрующих материалов.
ТЕМА НОМЕРА. Экология угольной промышленности в европейских регионах России
Приведены результаты исследования экологического состояния нарушенных земель в ходе добычи угля подземным способом на участках Подмосковного угольного бассейна на территории Тульской области. По данным спутниковой съемки определены количество и площади шахтных терриконов. Установлено, что при использовании существующих методов рекультивации терриконов вероятность эффективного восстановления экологического баланса на их поверхности весьма низкая. Предложен комплекс работ по кардинальному изменению архитектуры ландшафтов терриконов посредством внедрения новых технологий, практическая реализация которых в значительной степени повысит темпы восстановления экологического баланса на этих техногенных объектах, оставленных после закрытия угольных шахт.
Представлены результаты исследования экологического состояния нарушенных земель в ходе добычи угля подземным способом на угленасыщенных участках Подмосковного угольного бассейна на территории Рязанской области. Выявлены количество и площади шахтных терриконов, а также установлено их влияние на сокращение площади лесных и пахотных угодий. Выполнен расчет экономической эффективности работы фермерских хозяйств при ликвидации шахтных терриконов на землях сельхозназначения, выведенных ранее из оборота под нужды угольной промышленности.
Приведены результаты исследования экологического состояния нарушенных земель в ходе добычи угля подземным способом на угленасыщенных участках Донецкого угольного бассейна на территории Ростовской области. Выявлены виды и площади техногенных ландшафтных объектов, образованных в ходе деятельности предприятий угольной промышленности. Предложен комплекс работ по ускорению восстановления экологического баланса на поверхности этих объектов, заключающиеся в нанесении рыхлых горных пород четвертичного возраста мощностью не менее 1 м и высадки кустарников и деревьев с посевом в междурядьях злаковых и бобовых культур травянистой растительности.
Представлены результаты исследования экологического состояния нарушенных земель в ходе добычи угля подземным способом на угленасыщенных участках Кизеловского угольного бассейна в Пермском крае. Выявлены виды и площади техногенных ландшафтных объектов, образованных в ходе деятельности предприятий угольной промышленности. Предложен комплекс работ по ускорению восстановления экологического баланса на территории, подверженной многолетнему техногенному воздействию угледобывающих предприятий.
Обосновано использование технологии изменения формы низкопрофильных малогабаритных шахтных терриконов и открытых площадок с отходами угледобычи, отсыпаемых на этапах строительства, и дана оценка перспектив дальнейшей эксплуатации угольных шахт. Изложены рабочие процессы электрического гусеничного драглайна, позволяющие отказаться от работы горнотранспортного оборудования с дизельными двигателями, которое на практике составляет основу механизации всего комплекса горных работ. Сделан вывод о том, что разработанная технология, базирующаяся на применении драглайна с электрическим приводом и увеличенными технологическими параметрами рабочего оборудования, в сравнении с гидравлическими экскаваторами позволяет высокоэффективно проводить специальные работы по изменению архитектуры шахтных терриконов и площадок с отходами угледобычи с целью ускорения восстановления экологического баланса на поверхности последних.
Обосновано использование технологии изменения формы высокопрофильных крупногабаритных шахтных терриконов, отсыпаемых в процессе подготовки угольных месторождений к разработке подземным способом и перспектив дальнейшей эксплуатации. Определен объем токсичных веществ, выделяемых в атмосферу при работе горнотранспортного оборудования с дизельными двигателями в ходе изменения ландшафтной архитектуры и горнотехнической рекультивации шахтных терриконов. Сделан вывод о том, что разработанная технология, основанная на применении драглайна с электрическим приводом и увеличенными технологическими параметрами рабочего оборудования, в сравнении с гидравлическим экскаваторами позволяет высокоэффективно проводить специальные работы по трансформации откосов шахтных терриконов с целью ускорения восстановления экологического баланса на поверхности последних.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Приведены данные ландшафтно-геохимических исследований основных компонентов среды (снег, поверхностные воды, почвы и растительность) вблизи отстойников промышленной площадки бывшего Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, г. Байкальск, в устье рек Харлакта и Бабха на юго-западном побережье оз. Байкал. Обнаружено повышенное содержание тяжелых (ТМ) и щелочноземельных металлов, SO42–, NO3–, NH4+, PO43– в снеге вблизи г. Байкальска, превышающие фоновые значения. Концентрация F–, NO3–, NH4+, Pb, Mo, Mn, Zn, Sr и V в поверхностных водах локальных участков побережья озера превышают санитарно-гигиенические нормы. Выявлено загрязнение почв ТМ в рекреационной и промышленной зонах, расположенных на побережье оз. Байкал. Установлены корреляционные связи между концентрациями макро- и микроэлементов в почвах и такими их показателями, как содержание органического углерода и фракции физической глины, что говорит о наличии биогеохимических барьеров, на которых накапливаются Na, Ni, Cu, Zn, Sr, Co в значениях выше уровня фоновых значений и ПДК.
Отмечено, что эффективность охраны и рационального использования водных ресурсов понижается из-за неопределенности информации о самопроизвольно меняющихся показателях их качества, уникальности такой изменчивости и, следовательно, невозможности разработки единых правил хозяйственного использования водоемов и водотоков. Показано, что данные проблемы возникают не только на водных объектах, подвергающихся интенсивному антропогенному воздействию, но и у остающихся в практически естественных условиях. Приведены результаты исследований авторами рек Горного Алтая, где обнаружены такие особенности талой (свежеобразованной) воды, как структурные сдвиги временных рядов показателей ее качества, кластеризация волатильности, несезонная цикличность и длинная память временных рядов. Сделан вывод о необходимости учета не только внешних условий, но и собственных динамических характеристик водного потока для оценки состава и свойств воды с целью достоверного прогнозирования ее качества и обеспечения эффективного водопользования.
Проанализировано почвенно-экологического состояние участков после рекультивации и сделана попытка продемонстрировать, что для его оценки возможно использование величин вегетационного индекса NDVI в качестве дополнительного инструмента. Установлено, что на участках, где в структуре почвенного покрова доминируют органно-аккумулятивные эмбриоземы (более 85 %), их почвенно-экологическое состояние характеризуется как удовлетворительное (от 22 до 29 %). Выявлено, что вегетационный индекс NDVI для участков рекультивации (среднее значение из трех снимков за 2024 г.) выше 0,3 указывает на почвенно-экологического состояние после рекультивации нарушенных земель как удовлетворительное. Сделан вывод о том, что применение индекса NDVI в качестве показателя почвенно-экологического состояния участков рекультивации возможно, но для более точной информации необходимо создать базу данных многолетних исследований на основе инструментальных методов в полевых условиях.
ISSN 2413-6042 (Online)