Научно-технический и производственный журнал.
Издается с января 1958 года. Индекс: 70383
ISSN 2410-2091 (Online), ISSN 0368-0797 (Print)
 
 
 
 

Послать статью

 

ШЛАКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА – ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

стр. 987-992

Авторы: Наумова Н. Б.1, Савенков О. А.1, Беланов И. П.1, Семина И. С.2

1 Институт почвоведения и агрохимии СО РАН (Россия, 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 8/2)
Наумова Н. Б. - к.б.н., старший научный сотрудник (email: nnaumova@mail.ru)
Савенков О. А. - к.б.н., научный сотрудник (email: oleg.a.savenkov@mail.ru)
Беланов И. П. - к.б.н., научный сотрудник (email: bel_ivan@rambler.ru)
2 Сибирский государственный индустриальный университет (Россия, 654007 Кемеровская область, Новокузнецк, ул. Кирова, 42)
Семина И. С. - к.б.н., доцент кафедры геологии, геодезии и безопасности жизнедеятельности (email: semina.i@mail.ru)

Аннотация: Приведены результаты полевого микроделяночного опыта по отработке технологии применения щебня шлакового для разрушения капиллярной каймы при рекультивации токсичных отходов (хвостохранилищ обогатительных фабрик, полигонов захоронения ТБО и др.) с минимальным нанесением плодородного слоя почвы. Такой подход позволяет утилизировать отходы черной металлургии при внедрении малозатратных энергосберегающих технологий. В качестве объектов исследования использовали четыре основных вида шлака, получаемых на АО «ЕВРАЗ ЗСМК» при различных технологиях плавки металла: белый обезжелезенный, доменный (мартеновский), электросталеплавильный и конвертерный. Эти шлаки использовали в качестве инертного материала под минимальным плодородным слоем почвы на делянках опыта, где высевали многолетние травы (злаково-бобовую смесь). На каждом варианте шлака были контрольный (без внесения удобрения) вариант и варианты с внесением гуминового препарата калия, полного минерального удобрения, а также обоих вместе. В конце вегетации определяли надземную фитомассу. Фитомасса надземной продукции растений варьировала 17 – 128 г/м2. Установлено, что наиболее благоприятными свойствами обладают щебень шлаковый конвертерный и доменный, имеющие меньшую фитотоксичность. Внесение минерального удобрения как отдельно, так и с гуматом калия привело к увеличению фитомассы в 2 – 4 раза. Гумат калия, внесенный отдельно, не влиял на продукцию растений, но на фоне нитрофоски увеличивал фитомассу в 1,6 – 1,8 раза. Для повышения всхожести многолетних трав и стимулирования их биологической продуктивности рекомендуется совместное внесение минеральных удобрений и гуминовых препаратов. Щебни шлаковые конверторный и доменный можно использовать в качестве инертного материала при рекультивации согласно технологии минимального нанесения плодородного слоя почвы. Шлаки белый и электросталеплавильный не рекомендовано использовать в качестве инертного материала из-за их высокой фитотоксичности, отрицательно влияющей на рост и развитие используемых при рекультивации многолетних трав.

Ключевые слова: микрополевой опыт, щебень шлаковый, инертный материал, фитотоксичность, надземная фитомасса, рекультивация

DOI: 10.17073/0368-0797-2018-12-987-992

Библиография:
  1. Брызгалов С.В. Снижение негативного воздействия доменных шлаков при их утилизации на объекты гидросферы: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Пермь: изд. ПГТУ, 2009. – 17 с.
  2. Пугин К.Г., Вайсман Я.И., Юшков Б.С., Максимович Н.Г. Снижение экологической нагрузки при обращении со шлаками черной металлургии. – Пермь: изд. ПГТУ, 2008. – 316 с.
  3. Reuter M., Xiao Y., Boin U. Recycling and environmental issues of metallurgical slags and salt fluxes // VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts. The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. P. 349 – 356.
  4. Ilutiu-Varvara D.A. Researching the Hazardous Potential of Metallurgical Solid Wastes // Polish Journal of Environmental Studies. 2016. Vol. 25. No. 1. P. 147 – 152.
  5. Jahangir J., Nematollah K., Afshin D. Ecological Risk Assessment of Lead (Pb) after Waste Disposal from Metallurgical Industries // Research Journal of Environmental and Earth Sciences. 2010. Vol. 2(3). P. 139 – 145.
  6. Экология Кузбасса: цифры, факты, события. Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области. Режим доступа: http://kuzbasseco.ru/?page_id=1010 (Дата обращения: 18.04.2016 г).
  7. Gray N.F. Environmental impact and remediation of acide mine drainage: a management problem // Environmental Geolog. 1997. Vol. 30. Р. 62 – 71.
  8. Lind B.B., Fallman A.M., Larsson L.B. Environmental impact of ferrochrome slag in road construction // Waste Management. 2001. Vol. 21(3). P. 255 – 264.
  9. Rai A., Prabakar J., Raju C., Morchalle R. Metallurgical slag as a component in blended cement // Construction and Building Materials. 2002. No. 16. Р. 489 – 494.
  10. Старостина Н.Н., Мансурова М.С. Анализ возможности снижения загрязнения окружающей среды при утилизации отвалов горного производства // Экология и безопасность жизнедеятельности. 2014. № 1. С. 141 – 146.
  11. Боброва З.М., Ильина О.Ю., Хохряков А.В., Цейтлин Е.М. Применение отходов горно-металлургических и металлургических производств в целях рационального природопользования // Изв. Уральского государственного горного университета. 2015. № 4 (40). С 16 – 26.
  12. Gawor L., Jonczy I. Possibilities of recycling of metallurgical slags and coal mining wastes and reclamation of dumping grounds in Upper Silesian Coal Basin (southern Poland) // Materials and Geoenvironment. 2015. Vol. 62. P. 271 – 276.
  13. Беланов И.П., Савенков О.А., Наумова Н.Б. Фитотоксичность почвосубстратов на основе шлаков металлургического производства, используемых в рекультивации // Почвы и окружающая среда. 2018. № 2 (2). С. 1 – 12.
  14. Bunzl K., Trautmannsheimer M., Schramel P., Reifenhauser W. Availability of Arsenic, Copper, Lead, Thallium, and Zinc to Various Vegetables Grown in Slag Contaminated Soils // Journal of Environmental Quality. 2001. Vol. 30. P. 934 – 939.
  15. Пат. № 2628581 РФ. Способ закрепления поверхности хвостохранилищ с использованием инертных материалов / В.А. Андроханов, Л.Т. Крупская, И.П. Беланов. 2017. Бюл. № 24.
  16. Водолеев А.С., Андроханов В.А., Бердова О.В., Юмашева Н.А., Черданцева Е.С. Экологически безопасная консервация отходов железорудного обогащения // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 10. С. 792 – 797.
  17. Nardi S., Panuccio M.R., Abenavoli M.R., Muscolo A. Auxin-like effect of humic substances extracted from faeces of Allolobophora caliginosa and A. rosea // Soil Biol. Biochem. 1994. Vol. 26. P. 1341 – 1346.
  18. Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. – СПб.: Изд-во С. Петерб. ун-та, 2004. – 248 с.
  19. Подурец О.И. Связь динамики запасов растительного вещества с фазами посттехногенного почвообразования // Вестник Томского государственного университета. 2011. № 346. С. 169 – 173.
  20. Теучеж А.А. Изучение роли подвижного фосфора в системе почва – удобрения – урожай // Научный журнал КубГАУ. 2017. № 127 (03). Электронный ресурс. Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2017/03/pdf/64.pdf (Дата обращения: 18.04.2016 г).

Дата поступления: 14.03.2018

Главный редактор

Леонтьев Леопольд Игоревич

Главный редактор Известия вузов Черная металлургия