Автор:Филиппова Я. В., Ефимов В. Г.
Источник:Сборник докладов третьей региональной конференции «Комплексное использование недр» (16 декабря 2010 г.) – Донецк, ДонНТУ – 2010 – 118 с. (116 – 118 с.)
Одной из главных причин ухудшения экологической ситуации в Донбасском регионе, из-за высокого антропогенного воздействия на ОПС, являются породные отвалы угольных предприятий. Шахтная порода, извлеченная непосредственно из недр вместе с основным полезным ископаемым шахт, занимает огромные площади земли, которые, в свою очередь, могут быть пригодны для других нужд, использоваться в качестве территорий для жилой застройки или как сельскохозяйственные угодья. С учетом ее физико-химических, физико-механических, минералого-геохимических и других свойств можно определить, насколько пригодна отвальная порода к высаживанию на ней таких культур универсального типа использования, как рапс.
Если подробно рассматривать использование площади породного отвала как территории высевания рапса, следует упомянуть, что данное растение очень устойчиво к климатическим изменениям, имеет хорошо развитую корневую систему, толерантно к осыпанию и полеганию, семена прорастают при температуре от 1°С, устойчив к заморозкам [1]. Его сорта пригодны для получения масла на пищевые цели: жмыхов и шротов на корм животным; брикетированная солома, оставшаяся после его уборки, может служить для печного сжигания, соответственно отопления. Как известно, шахтную породу еще могут применять в качестве выделения из нее сырья для удобрения. Азотные, калийные, фосфатные включения одно из требований рапса к грунту его произрастания.
Масло, получаемое из рапса, представляет большую ценность как альтернативный возобновляемый источник энергии растительного происхождения. В настоящее время рапсовое масло во многих странах является одной из составляющих моторного топлива дизельных двигателей. Средняя теплотворная способность дизельного топлива составляет 35,1 МДж/л, а средняя теплотворная способность масла – 33,1 МДж/л. Около 80% выпускаемого Евросоюзом биодизеля производится из рапса [2].
Использование рапса для производства биодизельного топлива обладает следующими достоинствами:
Для получения биодизельного топлива необходимо к данному растительному маслу добавить спирт и щелочь (наиболее дешевыми среди реагентов в этом случае являются метанол и КОН). Далее при нагреве в течение 1 – 2-х часов до 90°С получают биодизель и глицерин. Затем извлекаемое топливо промывают и подвергают вакуумной дистилляции.
Исследования, проведенные в Восточноукраинском национальном университете имени В.И. Даля, показали, что масличность семян рапса, которые выросли на породе, выше, чем выросших на почве и составляет 39,97 %, а масличность семян, выращенных на чистой почве – 36,32%. Однако влажность семян рапса, выросших на чистой почве, была несколько выше.
Для определения пригодности пород данного отвала к высеванию рапса необходимо провести их анализ. Для этого измельченную породу вместе с суглинком в различных соотношениях помещают в сосуды, где будет произрастать данное растение. Эксперимент лучше повторить несколько раз.
По результатам такого вегетационного опыта составляют таблицу с показателями длин стебля и корня, ширины листа, диаметра стебля у основания, числа корешков и числа проросших семян. По показателям определяют пригодность той или иной породы для выращивания на ней рапса. В случае накопления растением тяжелых металлов нейтрализовать породу с тяжелыми металлами можно внесением фосфорных удобрений или извести.
Выращивание рапса на отвалах может представлять большой интерес, так как существуют проблемы обеспечения топливом. Тем более, что такое «энергетическое самообеспечение» уже получило развитие в Европе, правда, рапс высевался на сельскохозяйственных угодьях. Эта масленичная культура полностью перерабатывается в дизельное топливо.
Роль терриконов в сложившейся экологической среде Донбасского региона является исключительно негативной, поэтому использование площади породных отвалов под посев семян рапса может стать одним из эффективных с экологической и экономической точки зрения направлений их использования в народном хозяйстве.