RUS | UKR | ENG || ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ
Магистр ДонНТУ Силин Алексей Александрович

Силин Алексей Александрович

Горно-геологический факультет

Специальность: Экологическая геология

Тема выпускной работы:

Факторы и процессы негативного влияния породных отвалов г.Донецка на окружающую среду при их формировании, захоронении и последующей разработке

Руководитель: Выборов Сергей Герасимович


Материалы по теме выпускной работы: Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | | Пешеходный туризм

        Реферат по теме выпускной работы


        Актуальность темы

        В настоящее время на территории города Донецка находится по разным подсчетам от 120 до 138 породных отвалов, которые занимают территорию, равную 1000,71-1104,20 га. Количество действующих породных отвалов — 32, из них горящие – 28. Суммарный объем породы составляет около 336-337 млн. кубометров. Породные отвалы являются источниками серьезной угрозы для окружающей природной среды. Терриконы, особенно горящие, – это источники поступления в атмосферу, гидросферу и почвы различных вредных, токсичных соединений и пыли. Водная эрозия бортов терриконов приводит к расширению их площади. Зачастую породные отвалы расположены в непосредственной близости от селитебной зоны города.

        Актуальность исследования разных аспектов в связи с породными отвалами обусловлена, прежде всего, их высокой экологической опасностью для города. Кроме того, отвалы занимают огромные площади востребованной для других целей земли. Наряду с этим, отвальные породы могут представлять интерес в качестве источника вторичного минерального сырья. Наконец, в условиях активного развития города как культурно-исторического центра наличие породных отвалов нежелательно с эстетической точки зрения.

        Работы по изучению породных отвалов г. Донецка часто носили разрозненный, зачастую узкоспециализированный характер, носили выборочный, достаточно бессистемный характер. Накопленный же материал нуждается в систематизации и рассмотрению полученных результатов с учетом научно-технического прогресса.

        Состояние изученности проблемы

        В последние годы значительное развитие получило изучение негативного влияния породных отвалов на окружающую природную среду, что связано в первую очередь с постоянным увеличением объемов складированной в породные отвалы породы и как следствие усилением техногенной нагрузки на окружающую среду.

        Детальные результаты исследований данной проблематики появляются в 80-е гг. прошлого века. Они связаны с такими организациями как: ПО «Укруглегеология», ГРГП «Донецкгеология», ОАО «Донгипрошахт», однако все исследования ориентированы в первую очередь на оценку возможности использования породных отвалов в народном хозяйстве, вопросы экологии в этих работах рассмотрены поверхностно в рамках проектов по тушению и рекультивации терриконов. Эти работы связаны с именами таких исследователей как: Канона Я. Ф., Ганопольский Ф. И., Пелипенко С. А. Часть специализированной информации находится в городских и районных СЭС.

        В более поздний период появляются обобщающие работы сотрудников различных кафедр ДонНТУ, ДонНАСА, ДонНУ и др. В этих работах уже уделяется большее внимание вопросам экологической безопасности породных отвалов.

        Наибольший интерес представляют работы Панова Б. С., Проскурни Ю. А., Алехина В. И., Мигуля П. С., Гайко Ю. И., Ступина А. Б.

        Цель и задачи исследования

        Цель данной работы состоит в изучении экологических последствий процессов минералого-геохимического преобразования отвальных пород терриконов.

        Для реализации поставленной цели работы решены следующие задачи:

        – Произведена систематизация данных о породных отвалах города Донецка.

        – Изучены первичные минералого-петрографические и геохимические особенности пород, размещаемых в терриконах.

        – Изучены минералого-геохимические особенности процессов преобразования отвальных пород.

        – Дана комплексная оценка негативного экологического влияния изученных процессов преобразования отвальных пород.

        – Определены основные пути миграции, условия и процессы локализации основных загрязняющих веществ.

        – Даны рекомендации по минимизации негативного влияния породных отвалов на окружающую природную среду.

        Объект исследования – породные отвалы, находящиеся в пределах административной границы г. Донецка. Детально исследованы терриконы шахты Горького и № 1-7 «Ветка» ш. им. Засядько, почво-грунты зоны их влияния, грунты зоны аэрации и водовмещающие породы прилегающих территорий, изучаемых в процессе инженерно-геологических изысканий.

        Предмет исследования – складируемая порода отвалов, почво-грунты, грунты основания зданий и сооружений г. Донецка.

        Методы исследований:

        – обобщение результатов ранее проведенных исследований;

        – полевые исследования породных отвалов и грунтов;

        – лабораторные исследования проб грунтов, отобранных в пределах породных отвалов и прилегающих к ним площадок;

        - изучение минералого-петрографических особенностей пород;

        - обработка полевых и лабораторных данных.

        Научная новизна – произведена систематизация и сведение в единую форму данных о породных отвалах города Донецка. Изучены минералого-геохимические особенности процессов преобразования отвальных пород, являющихся основными генетическими источниками загрязнения окружающей среды. Установлены пути миграции и условия локализации загрязняющих веществ, генетически связанных с терриконами.

        Практическая ценность работы заключается в том, что определены наиболее экологически опасные факторы влияния породных отвалов, включая инженерно-геологический аспект, рассмотрены варианты использования породной массы отвалов в народном хозяйстве, что приведет к снижению техногенной нагрузки на окружающую природную среду и позволит получить дополнительные ресурсы вторичного минерального сырья. Полученные результаты исследования можно использовать при планировании работ по тушению, рекультивации, озеленению и разборки породных отвалов.

        Публикации: По материалам исследований опубликована 1 статья, а так же тезисы доклада на всеукраинской студенческой научной конференции.

        Основное содержание работы

        1. Систематизация материалов предыдущих исследований

        В первом разделе магистерской работы рассмотрены результаты исследований, посвященных проблематике негативного влияния породных отвалов на окружающую среду и направлений возможного использования отвалов в народном хозяйстве таких исследователей как: Канона Я. Ф., Ганопольский Ф. И., Пелипенко С. А. Панова Б. С., Проскурни Ю. А., Алехина В. И., Мигуля П. С., Гайко Ю. И., Ступина А. Б.

        В результате проделанной работы сведены данные по 138 терриконам, занимающим площадь около 1000,71-1104,20 га. Количество отходов, размещенных в отвалах, находится в пределах 604994-606588 тыс. т. Наибольшее количество терриконов образовалось в процессе эксплуатации шахт: им. «Засядько» (11); им. «Горького» (9); ш/у «Петровское» (14); Мушкетовская (12); Красная Звезда (17); Моспинская (11). Наибольшее количество отходов образовалось в результате деятельности шахт: им. «Засядько» (33916 тыс.т.); им. «Челюскинцев» (31420 тыс.т.); ш/у «Петровское» (43201 тыс.т.); Абакумова (42509 тыс. т.); Заперевальная №1 (34848 тыс.т.); Мушкетовская (42845 тыс.т.); ЦОФ «Чумаковская» (86058 тыс. т.). Наибольшие площади занимают терриконы шахт: им. «Засядько» (81,2 га); им. «Горького» (53,5 га); им. «Челюскинцев» (53 га); ш/у «Петровское» (83,2 га); Абакумова (64,8 га); Мушкетовская (80,6 га); ш/у «Красная Звезда» (в интервале 82,2-163,8 га); ЦОФ «Чумаковская (в интервале 82,4-108,1 га).

        Отвальная масса изученных шахтных терриконов имеет зольность в пределах 57–99%, составляя в среднем 88,5%. Влажность изменяется от 0,2% до 11,7%, составляя в среднем 3,4%. Содержание общей серы в отвалах колеблется от 0,01% до 10,9%. В составе общей серы преобладает сера сульфидная (84%) [1, 2].

        Основная масса любого шахтного террикона состоит из различной крупности обломков осадочных горных пород: аргиллитов, алевритистых и углистых аргиллитов, различных по крупности и составу алевролитов и песчаников, углистого материала, реже обломков известняка. Некоторые из перечисленных пород, особенно углистые аргиллиты из почвы и кровли, из пород прослоев содержат включения, иногда в большом количестве, сульфидов железа (пирита и марказита), конкреции и неправильной формы стяжения карбоната железа – сидерита. Главными породообразующими минералами перечисленных выше пород являются: гидрослюда, входящая в состав аргиллитов (95-100%), а также в состав цемента алевролитов и песчаников (до 30%), кварц – породообразующий минерал алевролитов и песчаников (65-95%), а также в виде примесей в глинистых породах (1-5%), мусковит – породообразующий минерал алевролитов и песчаников (1-5%), в виде редких зерен встречаются полевые шпаты, циркон, пирит, лимонит. Выветрелые породы старых закрытых терриконов содержат в своем составе повышенные количества гидроокислов железа, реже карбонаты, каолинит. Перегоревшие породы отличаются высокими содержаниями окислов и гидроокислов железа, особенно характерен гематит.

        Химический состав пород определяют петрогенные компоненты или макрокомпоненты, входящие в состав породообразующих минералов. Они имеют высокое содержание более 0,1 %. К ним относятся кремнезем (SiO2), глинозем (Al2O3), окислы кальция, магния, железа, натрия, калия, титана, водовода, углерода и серы. Для них характерно устойчивое распределение внутри литотипов пород, а изменения концентраций сопровождаются существенными изменениями минерального состава.

        Геохимическая специализация пород определяется распределением микроэлементов, концентрация которых редко превышает 0,1%. Они образуют рассеянную минерализацию, которая не является породообразующей, или входят в состав других минералов в качестве изоморфных примесей. В органической части угля они образуют сложные металлорганические соединения. Собственно органическая часть угля часто концентрирует широкий спектр микроэлементов, восстанавливая их подвижные формы из различных растворов (восходящих или нисходящих, гидротермальных и инфильтрогенных) [3].

        2. Геологическое строение района исследований

        Во втором разделе работы подробно рассмотрено геологическое строение района работ, освещены такие вопросы как качество углей, минералого-геохимическая характеристика толщи, тектоника.

        Геологическое описание. В геологическом строении Донецко-Макеевского района принимают участие отложения среднего и верхнего карбона, почти повсеместно перекрытые четвертичными и отчасти палеогеновыми и неогеновыми отложениями. В крайней западной части района на размытой поверхности карбона залегают породы юрского и мелового возраста.

        Нижнекаменноугольные отложения распространены за пределами Донецко-Макеевского района и их выходы окаймляют район по его южной окраине.

        Среднекаменноугольные отложения, залегающие согласно на породах нижнего карбона, имеют следующие характерные особенности:

        а) литологический состав отложений преимущественно алевролито-аргиллитовый (64—79%) с подчиненным значением песчаников (19—34%), известняков (0,6—3,0%) и углей (0,25—2,2%);

        б) залегание свит – согласное, без перерывов, имеются внутриформационные размывы;

        в) отмечается зависимость степени промышленной угленосности .отдельных свит (кроме свиты С24) от относительного содержания пес¬чаников: в основных угленосных свитах С23, С25 и С26 песчаники состав¬ляют 32—34%, в менее угленосных свитах — С21 С22 и С27—19—20%;

        г) мощности свит последовательно и закономерно увеличиваются в направлении с юго-запада, где суммарная мощность свит составляет 1800—1900 м, на северо-восток, где она равна 3400—3450 м.

        Для верхнекаменноугольных отложений характерно:

        а) согласное залегание на породах свиты С27;

        б) появление в разрезе красноцветных глинистых пород (пестроцветы), слагающих мощные слои особенно в средней и верхней частях разреза;

        в) резкое уменьшение степени угленосности.

        Мезозойские отложения в крайней западной части залегают на размытой поверхности карбона с явным угловым несогласием. Эти отложения очень слабо дислоцированы, представлены рыхлыми осад¬ками нижнеюрского и верхнемелового возраста и развиты в виде неши¬рокой полосы под палеогеновыми породами в осевой части Волчанской синклинали.

        Юрские отложения (J11+2) представлены глинистыми и песчаными породами: слабо сцементированными песчаниками, кварцитами, конгломератами (в основании толщи), изредка встречаются углистые песчано-глинистые прослои, линзы и конкреции сидеритов, а также прослои глинистых слабодоломитизированных известняков. Большинство исследователей по комплексу флоры и по результатам спорово-пыльцевого анализа относят эту толщу к нижнеюрской (новорайская свита). Мощность юрских отложений непостоянна и максимально достигает 185 м (район г. Красногоровки).

        Верхнемеловые осадки залегают на размытой поверхности юрских отложений. Они представлены глауконитовыми песками с редкимиконкрециями фосфоритов, спонголитами, сменяемыми кверху последовательно белым мелом и толщей зеленовато-серых мергелей с кремнистыми стяжениями. Мощность меловых отложений весьма непостоянна и изменяется от 8 до 80 м.

        Отложения палеогена и неогена залегают на размытой поверхности мезозойских и палеозойских осадков с резким угловым несогласием на севере и западе района. Достоверно выделяются породы харьковского яруса и полтавской свиты; проблематично установлено наличие пород бучакского яруса. На древних водоразделах верхняя часть разреза неогеновых отложений отдельными исследователями относится к сарматскому ярусу.

        Четвертичные отложения почти повсеместно покрывают площадь района, за исключением некоторых речных долин, верховьев балок и оврагов, в крутых бортах которых обнажаются коренные породы. Они представлены отложениями водоразделов, склонов рек и балок и аллювиальными образованиями. Отложения водоразделов характеризуются красными гипсоносными глинами в основании и желто-бурыми лёссовидными суглинками с ископаемыми почвами в верхней части разреза. Мощность красных глин колеблется от нескольких до 20 м; мощность лёссовидных суглинков до 10 м. Отложения склонов рек и балок представляют собой переотложенные красные глины и суглинки с примесью различных по величине обломков коренных пород. Аллювиальные отложения состоят из гравия, галечника, песков и илов. Распространение их по площади ввиду слаборазвитой гидрографической сети в районе незначительное [4].

        3. Методика исследований и фактические данные

        В третьей главе рассмотрены методические основы исследования.

        Полевое обследование терриконов заключалось в оценке его формы, в детальном изучении минералого-петрографических особенностей разных типов пород, в том числе преобразованных в процессе окисления. Особое внимание уделялось местам выхода (трещинам, каналам) парогазовых выбросов и зонам замещения, которые выделяются по периферии очагов «горения». По результатам визуального осмотра намечаются точки отбора проб и образцов пород, характеризующих различные литохимические разности, а так же различную степень минералого-петрографического преобразования.

        На терриконах частично разобранных или спланированных пробы отбираются из врезов, уступов, стенок останцев с таким расчетом чтобы охарактеризовать негорелые, слабогорелые и спекшиеся разности пород. Отбор образцов пород сопровождается их макроскопическим описанием.

        Линейные пробы отбираются при изучении ассиметрично вытянутых структур (зоны разломов, пласты, линейные рудоносные структуры). Площадные пробы отбираются при изучении площадных изометричных структур или рыхлых перемешенных природных или антропогенных образованиях. Линейные пробы отбираются методом пунктирной или сплошной борозды. Площадные пробы составляются из нескольких точечных проб. Вес конечной пробы должен превышать 1 кг [5, 6].

        Для изучения условий локализации загрязняющих веществ, распространяемых со стороны терриконов, были отобраны пробы почво-грунтов зоны влияния терриконов ш. Горького и №1-7 Ветка, а также пробы рыхлых грунтов зон аэрации и водонасышения в процессе иженерно-геологических изысканий площадок строительства, расположенных в центре города (ул. Р. Люксембург и ул. Челюскинцев)

        Отобранные литохимические пробы были отправлены в центральную лабораторию ГРГП «Донецкгеология» для выполнения комплекса химико-аналитических исследований.

        В каждой из отобранных проб количественными методами были определены концентрации микроэлементов: свинца, кадмия, мышьяка, ртути. Выполнены спектральные анализы на 40 элементов. В части проб определены концентрации водорастворимых солей, определен катионный и анионный состав. Для изучения процессов преобразования отвальных пород в процессе окисления в пробах, отобранных из выделенных зон, определены концентрации основных породообразующих окислов силикатным анализом. Для изучения минералого-петрографических особенностей различных структурно-вещественных типов пород под микроскопом из отобранных образцов изготовлены шлифы.

        Всего было отобрано 20 проб отвальных пород терриконов, 74 пробы почво-грунтов, 25 проб грунтов зон аэрации и водонасыщения, изготовлены 10 шлифов.

        Результаты полевых и лабораторных работ были обработаны на ПК с помощью современного программного обеспечения.

        4. Минералого-геохимические особенности отвальных пород и процессов их преобразования

        Средний литологический состав отвалов отражает состав угленосной толщи. Это аргиллиты (60—80%), алевролиты (10—30%), песчаники (4—10%), изве¬стняки (редко до 6%, обычно меньше), а также значительные примеси угля (6—20%). Кроме того, отвалы содержат существенную долю техно¬генных материалов — деревянной крепи, металлических изделий, проводов и пр.

        Попадая в терриконы, породы карбона испытывают значительные преобразования. Это связано с процессами выветривания, которые сопровождаются изменением минерального и химического состава пород. Наряду с выветриванием, которое распространено во внешней части терриконов, внутри них создаются благоприятные условия для окисления и последующего возгорания. Ведущая роль при этом принадлежит деятельности микроорганизмов [7].

        Окисление и горение пород сопровождается выбросами широкого спектра летучих компонентов. Основным компонентом выбросов является водяной пар, который образуется при испарении и возгонке попадающих в зону горения атмосферных осадков, а также при высвобождении поровой и связанной воды минералов и пород. Вода является минералообразующей средой для большей части новообразованных минералов: сульфатов, гидрокарбонатов, карбонатов, фосфатов, арсенатов и др. Горящие терриконы выделяют пары, в которых кроме воды содержатся: серная кислота, углекислота, двуокись азота. При недостатке кислорода в очагах горения в парогазовых выбросах содержаться сероводород, углеводороды, аммиак, оксид углерода.

        Очаги горения являются источниками горячих минерализованных, химически-агрессивных, насыщенных микроэлементами водных флюидов. При выходе на поверхность часть компонентов флюидов, попадая в условия низких температур и обилия кислорода, выделяется в виде корочек, налетов, натечных, кристаллических, сферолитовых агрегатов новых минералов, среди которых преобладают сульфаты, хлориды, сульфиды и окислы. Другая часть улетучивается в атмосферу, пополняя ее вредными веществами.

        Вокруг очагов горения формируется своеобразная зональность, обусловленная перераспределением исходного вещественного состава. В разных местах поверхности терриконов по черному цвету породной массы выделяются небольшие участки, где сохранились первичные рыхлые отвальные породы. По периферии этих участков устанавливается пограничная зона замещения, проявленная в изменении первичного цвета породы до бурых, вишневых оттенков, на фоне которых развиваются сульфаты желтого цвета. Далее по направлению от участков первичных пород выделяется зона развития белой сульфатной минерализации, которая пропитывает окисленные кирпично-красные породы. За пределами этой зоны располагаются обширные участки окисленных пород кирпично-красного цвета без видимых признаков развития сульфатов. Эти две зоны (желтая и белая) являются промежуточными между окисленными породами и первичными.

        Поведение значительной части компонентов породной массы в процессе ее окисления имеет закономерный и вполне объяснимый характер. Так рост концентрации в окисленной породе по отношению к исходной устанавливается для следующих породообразующих компонентов: SiO2 (от 50,21% до 54,36%); Al2O3 (от 17,73% до 20,86%); Fe2O3 (от 6,31% до 9,43%); CaO (от 0,93% до 1,3%); Na2O (от 0,93% до 1,05%); SO3 (от 1,93% до 3,27%) (рис. 4.1). Увеличивается почти в два раза концентрация водорастворимого (подвижного) сульфат-иона – SO42- (от 9796,1 мг/кг до 17463,7 мг/кг). Для ряда микроэлементов также отмечается рост концентрации в окисленных породах: Pb (от 25 до 97,1 мг/кг); Cd (от 1,9 до 2,9 мг/кг); Hg (от 0,06 до 0,1 мг/кг); As (от 4,2 до 5,5 мг/кг).

 График поведения основных макрокомпонентов (9 кадров; задержка 100, 50; 144 Кбайт; 5 повторов)

        Рисунок 4.1 – График поведения основных макрокомпонентов в зонах ореола окисления (9 кадров; задержка 100, 50; 144 Кбайт; 5 повторов)

        5. Экологические последствия процессов преобразования отвальных пород

        В пятой главе рассмотрены основные факторы негативного влияния породных отвалов на окружающую природную среду, даны рекомендации по снижению негативного воздействия. Проанализирован уровень загрязнения почво-грунтов вблизи породных отвалов на примере терриконов 1-7 Ветка и породного отвала шахты им. Горького.

        Основным компонентом выбросов является водяной пар. Вместе с паро-газовыми выбросами в атмосферу со стороны терриконов могут попадать летучие соединения токсичных элементов – ртути, мышьяка, кадмия и др.

        Разогрев органической части угля в очагах окисления сопровождается ее термическим разложением, аналогичным процессу пиролиза. При этом образуются вредные летучие органические компоненты. В повышенных концентрациях в породах терриконов установлены:

        1. Нефтепродукты в концентрациях до 548,0 г/т. Максимальные концентрации нефтепродуктов наблюдаются в породе терриконов шахты "Паравичная" №5 и 1-7 "Ветка".

        2. Фенолы в концентрациях до 0,22 г/т. Минимальные концентрации фенола отмечаются в породах терриконов №2 шахты №4 «Ливенка» и №2 шахты «Центрально Заводская» - меньше 0,01 г/т, максимальные - в породах террикона шахты №11 – до 0,081 г/т.

        3. Формальдегид установлен примерно в одинаковых концентрациях (до 0,22 г/т) во всех изученных терриконах.

        4. Моноэтаноламин зафиксирован в пробах с максимальной концентрацией 6,25 г/т в породах террикона шахты «Центрально – Заводская». В отвальных массах террикона шахты №4 «Ливенка» обнаружена одна проба с концентрацией моноэтаноламина - 3,65 г/т.

        5. Максимальная концентрация дифенилопропана (2,36 г/т) фиксируется в породе террикона шахты "Центрально-Заводская" №1.

        В тех же пробах выполнялись определения содержаний таких токсичных и вредных химических веществ, как: толуол, метапараксилол, бутил ацетат, хлорбензол, стирол, ацентон, бензол, этилбензол, метапараксилол, ортоксилол, этил ацетат, изопропил бензол, метанол, пиридин, ацетофенон. Из этих компонентов в пробах установлены толуол, метапараксилол, бутил ацетат, хлорбензол, ацентон, бензол, толуол, этилацетат, преимущественно в концентрациях ниже ПДК [7].

        Выбросы со стороны терриконов могут распространяться на сотни метров, захватывая большие площади, включая селитебные территории. Компоненты выбросов, осаждаясь на земную поверхность, загрязняют почво-грунты. При этом формируются ореолы рассеивания. Наиболее загрязненными являются заболоченные участки долин рек и днищ балок. Опыт проведения периодического экологического мониторинга почв в пределах г. Донецка показывает, что почво-грунты города имеют повышенный общегородской фон, зачастую превышающий ПДК, для кадмия, мышьяка, ртути, свинца и сульфат-иона. Источниками загрязнения почв данными компонентами являются в том числе выбросы со стороны отвалов.

        Сами терриконы и ореолы рассеивания загрязняющих веществ в почвах служат источниками загрязнения водной среды сульфатами и токсичными компонентами. При этом загрязняется поверхностный сток, выщелачивающий растворимые сульфаты с поверхности терриконов и почв, и подземные воды в процессе инфильтрации загрязненных атмосферных осадков. Известно, что поверхностные и подземные воды городской черты имеют высокую минерализацию (более 2 г/л), жесткость (более 15 мг-экв/л), сульфатно-натриевый состав [8].

        Негативные геологические процессы, связанные с терриконами, проявлены в разных аспектах. Водная эрозия их бортов приводит к расширению площади отвалов. Породная масса оказывает дополнительное давление на грунты основания, что может повлиять на изменение их фильтрационных свойств и оказывать локальное воздействие на уровенный режим первого от поверхности водоносного горизонта. Однако самое существенное негативное воздействие терриконы оказывают благодаря формированию зон замещения в грунтах зоны аэрации и в водовмещающих породах. Они проявлены развитием вторичной минерализации. В природных условиях эта минерализация представлена в виде обилия прожилково-вкрапленных карбонатов, развивающихся в зоне аэрации и в водовмещающих породах. В пределах городской территории, где осуществляются выбросы углекислоты, сернистого ангидрида и т.д., карбонатная минерализация замещается гипсом и содовыми минералами. В пределах зон разломов увеличивается не только количество гипса, но и размеры выделений, достигающие 15-20 см в диаметре. Проявляется вертикальная зональность, когда в верхней части зоны аэрации выделяются конкреции и прожилки землистых агрегатов содовых минералов, ниже по разрезу появляется гипс, который далее становится основным техногенным минералом. Эта зональность обусловлена различной растворимостью содовых минералов и гипса в воде. Зоны замещения сопровождаются перераспределением большей части макро- и микрокомпонентов как в грунтах зоны аэрации, так и в водовмещающих породах и в подземных водах. В качестве проводников данных процессов служат разломы или геодинамические активные зоны.

        Роль терриконов в экологии города является исключительно негативной. Для ее оценки в каждом конкретном случае требуются специальные геолого-экологические исследования для разработки природоохранных мероприятий по минимизации негативных воздействий. Это, прежде всего, предотвращение выбросов, организация поверхностного стока, предотвращение фильтрации атмосферных осадков в горизонты подземных вод, рекультивация и озеленение. Самым оптимальным является разборка отвалов и утилизация породной массы с учетом ее физико-химических, физико-механических, минералого-геохимических и др. свойств.

        6. Возможные направления использования пород терриконов в народном хозяйстве

        В шестом разделе работы даны рекомендации по возможному использованию пород терриконов в народном хозяйстве.

        На шахтах г. Донецка практически отсутствуют мероприятия по использованию отходов угледобычи – в основном, вся выдаваемая шахтами порода складируется в отвалы. Между тем отвальные породы, особенно глинистые сланцы, могут считаться новым видом техногенного минерального сырья, которое может быть использовано для изготовления строительного кирпича, керамических изделий, стенового материала, материала для насыпных грунтов, бетонных заполнителей и других целей.

        Породы отвалов содержат большой спектр элементов, в том числе цветных и редких металлов [9, 10].

        В настоящее время исследования не завершены. Окончательно магистерская работа будет оформлена в декабре 2009 года.

        Литература

  1. Алехин В.И., Мигуля П.С., Проскурня Ю.А. Минералого-петрографические и эколого-геохимические особенности пород терриконов Донбасса (на примере Донецко-Макеевского промышленного района). Сб. научн. тр. НГА Украины. – Днепропетровск. – 1998. – Т. 5, №3. – С. 35-39.
  2. Алехин В.И., Проскурня Ю.А. Экологические аспекты геохимии породных отвалов шахт. Сб. мат. конф. «Актуальные проблемы геологии Украины». – Киев. – 1998. - С. 53.
  3. Проскурня Ю.А. Диссертационная работа на соискание степени кандидата геологических наук на тему: «Минералогия породных отвалов угольных шахт Донбасса (на примере Донецко-Макеевского промышленного района)». ДонГТУ, Донецк, 2000. 165 с.
  4. Аммосов И.И. Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР. – М.: Гостехиздат, 1963. – Т. 1: Донбасс. – 1210 с.
  5. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. - М: Недра, 1983. - 191с.
  6. Войткевич Г.В., Мирошников А.Е. и др. Краткий справочник по геохимии – М.: Недра, 1970. – 280 с.
  7. Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов. Под ред. М. В. Иванова. Пущино, 1976. 179 с.
  8. Леонов П.А., Сурначев Б.А. Породные отвалы угольных шахт. – М.: Недра, 1970. – 112 с.
  9. Панов Б.С., Алехин В.И., Мигуля П.С. и др. Изучение шахтных терриконов Донецко-Макеевского района как новых видов минерального сырья. Отчет по НИР. – Донецк: Фонды ДонГТУ. – 1993. – 70 с.
  10. Панов Б. С, Проскурня Ю. А. Новые виды минерального сырья Донбасса. Сб. мат. конф. «Донбас 2020: наука і техніка - виробництву» – ДоНТУ, Донецк 2002 – С. 74-77. http://nich.donntu.ru/konf/konf4/sek_01_mineraly/s01_04.pdf

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ | Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Пешеходный туризм