Открытый доступ
Только для подписчиков
№ 6 (2014)
ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
4-8 231
Аннотация
Рассмотрено новые, отличающиеся улучшенными характеристиками конструкции гидравлических фильтров и устройств для очистки и обезвреживания производственных сточных вод от тяжелых металлов и других загрязнений, предложенные в научно-технической и патентной литературе промышленно развитых стран мира. Показаны основные тенденции развития конструкций гидравлических фильтров и устройств для очистки и обезвреживания сточных вод.
9-12 191
Аннотация
Предложена импульсно-порошковая технология тушения различных пожаров повышенной сложности. Выброс порошка в зону горения осуществляется либо генератором со специальным зарядом твердого топлива, либо разрывным зарядом. Рассмотрены подходы, используемые для тушения: авиационных двигателей, работающих в составе газоперекачивающих агрегатов; лесных пожаров; пожаров на арсеналах и базах хранения боеприпасов.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
13-17 250
Аннотация
Разработана система утилизации отходов предприятий теплоэнергетического комплекса (ТЭК) в композитные рекультивационные материалы. Приведены результаты исследований основных стадий производства композитов: обезвоживания, смешения и консолидации. Рассмотрены различные направления использования рекультивационных материалов, как аналогов строительных грунтов. Предлагаемая система позволит снизить стоимость земляных работ за счет использования рекультивационных композитов взамен привозных грунтов, а также сократить затраты, связанные с размещением отходов и содержанием накопителей. Технология слоевого экранирования с использованием композитов на основе отходов ТЭК была применена для подготовки территорий, нарушенных объектным демонтажем бездействующих строений и установок предприятий Самарской области. Экономический эффект разработанных технологий достигается за счет сокращения требуемых объемов природных грунтов и возврата восстановленных территорий в хозяйственное использование.
18-21 234
Аннотация
Показана возможность получения магнитно-восприимчивые пористых сорбентов из различных древесных отходов (опилок древесины березы и осины и сосновой коры), модифицированных хлоридами железа и цинка. Показано, что изменения структуры и свойств сорбентов зависят в большей степени от природы и содержания модификатора, чем от породы древесины. Изучены сорбционные свойства этих сорбентов. Установлено, что оптимальными характеристиками по нефтеемкости и водопоглощению обладают сорбенты, полученные из опилок березы и осины, модифицированные 15 мас.% FeCl3. Показано, что незначительное содержание магнетита в синтезированных образцах обеспечивает магнитную восприимчивость всего сорбирующего материала и эффективный сбор нефти с поверхности воды с помощью магнита.
ТЕМА НОМЕРА. ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ УГОЛЬНЫХ КАРЬЕРОВ
22-25 291
Аннотация
На территории угледобывающих регионов Сибири, начиная с 1950-х гг., масштабно отсыпаются углепородные отвалы при добыче угля открытым способом. К настоящему времени установлены весьма значимые экологические проблемы в формировании растительных экосистем на территории породных отвалов вскрышных пород. В ходе многолетних полевых экспедиций установлено то, что породные отвалы разрушаются под влиянием водной эрозии, что приводит к образованию многочисленных оврагов. На этапе отсыпки вскрышных пород в тело отвалов укладываются углесодержащие породы, которые при их выносе водными потоками начинают самовозгораться при контакте с атмосферным воздухом. Выявлены секторы на поверхности породных отвалов угольных разрезов Канско-Ачинского угольного бассейна, в которых наиболее масштабно проявляется воздействие водной эрозии на формирование рельефа рекультивированных горнопромышленных ландшафтов.
26-29 209
Аннотация
Представлены основы моделирования этапов развития оврагов на породных отвалах, отсыпаемых в ходе добычи угля открытым способом на территории Центральной Сибири. Установлено, что на идеально спланированных горизонтальных поверхностях отвалов, рекультивированных согласно государственным стандартам, в весенний период скапливаются большие объемы талой воды. На породных отвалах, сложенных рыхлыми горными породами, в местах с наибольшим проседанием горизонтальной поверхности отвала начинается каскадный водосброс воды на участки с более низкими высотными отметками, в результате чего образуется стартовая канава, переходящая со временем в овраг. Формирование оврагов - процесс практически безостановочный и малоуправляемый. Под воздействием водной эрозии объем оврага, как правило, увеличивается, при этом сокращается площадь рекультивированных горнопромышленных ландшафтов. При разрушении отвалов необходим ремонт, предусматривающий значительные финансовые затраты. Вследствие этого обоснована необходимость пересмотра государственных стандартов на проектирование работ по горнотехнической рекультивации нарушенных земель при открытых горных работах.
30-33 274
Аннотация
К настоящему времени накоплен многолетний опыт в области рекультивации породных отвалов угольных разрезов в Центральной Сибири. Кратко изложено современное состояние технологий отсыпки породных отвалов при добыче угля открытым способом, дан анализ последствий формирования породных отвалов и применения технологий горнотехнической рекультивации земель, спроектированных согласно государственным стандартам. В ходе полевых экспедиций выявлено, что потери плодородного слоя почвы достигают 80 % и более. Идеально спланированные поверхности отвалов не способствуют развитию растительных экосистем. Рельеф отвалов разрушается под воздействием водной эрозии. Установлено, что в разработанных технологиях формирования породных отвалов потери почвенной оболочки практически снижаются до нуля. Предложено рельеф поверхности отвала формировать в виде мелкой складки без разравнивания бульдозером. В конструкции откосов отвалов высотой более 10 м должны предусматриваться террасы высотой 5 - 7 м с нанесением на их поверхности почвенного слоя, формируемого вскрышным экскаватором при отработке верхнего вскрышного уступа.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
34-37 182
Аннотация
Изучен видовой состав и структура комплекса микромицетов питательных субстратов, используемых для выращивания газонных трав. Установлено, что использование субстратов на основе органических отходов для создания газонных покрытий повышает видовое разнообразие почвенных микроскопических грибов. При этом снижается обилие и частота встречаемости фитопатогенных микромицетов и увеличивается обилие видов рода Trichoderma. Сделан вывод о том, что компост, изготовленный на основе осадков сточных вод, положительно влияет, как на почвенную микрофлору, так и на рост и урожайность овсяницы луговой. Отмечена более высокая продуктивность овсяницы луговой при использовании субстрата из органических отходов по сравнению с торфом. Результаты исследований имеют большое практическое значение при использовании нетрадиционных органических удобрений в целях реабилитации деградированных почв урбанизированных территорий.
38-42 258
Аннотация
Исследованы физико-химические свойства природных глин месторождений Катети и Катока (Ангола) и возможности их применения в процессах очистки воды. В результате проведенных экспериментов установлено, что эффективность очистки модельных растворов ионов Ni2+ иCu2+ при одинаковом расходе глины с увеличением времени контактирования от 10 до 40 мин, повышается от 44 до 85 %.Так как начиная со времени контакта 10 мин нарастание эффективности очистки происходит медленно, целесообразно заканчивать процесс контактирования глины с модельным раствором через 40 мин. При дальнейшем контактировании происходит незначительное увеличение степени очистки.
43-47 211
Аннотация
Для сравнения альтернативных схем управления отходами и выбора оптимальной для конкретного региона с учетом количественно определенных экономических и экологических последствий необходимо использование математических (аналитических) моделей, основанных на экономическом, экологическом или интегральном подходах. Авторами разработана интегрированная (комплексная) модель, учитывающая жизненный цикл отходов, иерархию управления и многоцелевой генетический алгоритм в качестве метода оптимизации. Данная модель включает различные варианты обращения с отходами на каждом этапе жизненного цикла: сбор, транспортировку, сортировку, перегрузку, переработку, компостирование, сжигание, захоронение с извлечением и без извлечения энергии. Модель реализована в виде программного комплекса средствами MS Excel, доступного для обычного пользователя, что позволит администраторам, инвесторам или органам экологического контроля быстро оценить интересующие их конечные показатели, сравнить существующие и планируемые схемы обращения с отходами, выбрать оптимальную и оценить ее количественные, экономические, энергетические и экологические параметры. Статья предназначена для региональных и местных органов власти, органов экологического контроля и инвесторов в сфере управления ТБО.
48-50 383
Аннотация
Для измерения ширины годичных колец деревьев создана компьютерная программа, которая работает с изображениями в любых разрешениях dpi полученных с помощью устройств захвата изображения (планшетные сканеры, цифровые фотоаппараты и т.д.). Для проверки точности измерений программы, полученные результаты сравнили с показаниями LINTAB, предварительно поверенного в лаборатории. Испытания не выявили отклонений в измерениях. Кроме того данные древесно-кольцевые хронологии хорошо коррелируют со Скандинавскими мастер-хронологиями. Из более ста хронологий собранных нами на Кольском полуострове trmtool позволил получить 676-летнюю древесно-кольцевую хронологию можжевельника. Эта серия оказалась самой длинной серией можжевельника в России. Также получена самая продолжительная (448 лет) древесно-кольцевая хронология по сосне для Хибинских гор, и по сосне (561 год) для Кольского п-ова.
51-55 190
Аннотация
Одним из приоритетных направлений регионального почвоведения юга Дальнего Востока России становится изучение масштабного и негативного по своим последствиям воздействия на окружающую среду техногенеза, связанного с работой теплоэлектростанций. Дана сравнительная характеристика свойств токсииндустратов Хабаровской ТЭЦ-3 и Владивостокской ТЭЦ-2, влияющих на почвенный покров. Представлены результаты исследования. Установлено, что токсииндустраты Хабаровской ТЭЦ-3 и Владивостокской ТЭЦ-2 негативно влияют на состояние почвенного покрова, связанного с накоплением и выносом тяжелых металлов. Для улучшения экологической ситуации предложено пылеподавление, а также мониторинг состояния дамбы золоотвала с целью предотвращения аварийной ситуации ее прорыва.
56-58 206
Аннотация
Изучена способность нефтеокисляющих микроорганизмов к иммобилизации на модифицированные волокнистые материалы. Проверена способность удерживаться на волокне клеток культур после длительного срока ежедневного промывания водопроводной водой образцов материала. Установлено, что несмотря на высокую способность клеток некоторых штаммов к адгезии на фильтрующие материалы, прикладное применение образцов после этого не возможно из-за приобретенной ими ломкости и непрочности. Наиболее применимым вариантом для фильтров очистных сооружений предприятий может служить образец базальтового волокна, модифицированный катионным крахмалом концентрацией 0.5 мг/см3 с иммобилизованными на нем клетками культуры Rhodotorula sp. 51-18-2Р ВКМ Y-2993D.
59-61 303
Аннотация
Изучена эффективность использования водорастворимых гуминовых кислот для детоксикации подвижных форм тяжелых металлов в концентрациях 0,03; 0,06; 0,18; 0,36 г/л в водных растворах их солей и осадках сточных вод, обезвоженных центрифугированием до 75 % и термически до 53 %. Показано, что добавление водорастворимых гуминовых кислот в растворы солей и осадки сточных вод способствует связыванию подвижных форм тяжелых металлов (Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, Zn). При этом уровень суммарного загрязнения осадков сточных вод, обезвоженных центрифугированием до 75 % влажности, снижается от «очень высокого» до «низкого», а обезвоженных термически до 53 % влажности – с «высокого» до «среднего». Среди тяжелых металлов эффективность их связывания из осадков сточных вод уменьшается в ряду: Cu > Pb > Cd > Cr > Zn.
