ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
В настоящее время во всем мире проявляется все большая заинтересованность в охране окружающей среды, обеспечении устойчивого развития стран и регионов. Это обусловлено глобальными нарушениями экологических условий и ухудшением свойств окружающей природной среды. Одно из ведущих мест в снижении экологической напряженности занимает проблема утилизации отходов природного и техногенного происхождения. Горнопромышленный комплекс создает серьезные экологические проблемы, связанные с пылением отходов, загрязнением подземных и поверхностных вод остатками флотореагентов, цветных металлов, железа, сульфатов, фтора и ряд других, вредных для окружающей среды и здоровья населения компонентов. Объемы отвалов и хвостохранилищ горнодобывающего комплекса настолько велики, что появился термин «техногенные месторождения». Это свидетельствует о том, что данный вид отходов можно рассматривать в качестве источника вторичного сырья. Преимущества такого использования очевидны как с экологической точки зрения, так и научно-технической. Нельзя не учитывать и тот факт, что источники нерудных полезных ископаемых относятся к невозобновляемым ресурсам.
Российский горнодобывающий комплекс и промышленность строительных материалов относятся к ведущим отраслям народного хозяйства. Цементная промышленность имеет большие потенциальные возможности для эффективной утилизации отходов камнедробления горнодобывающего комплекса, которые сегодня выведены из хозяйственного оборота и непроизводительно складируются на полигонах. Из всего добываемого в мире минерального сырья (100млрд.т. в год) в качестве полезного продукта используется всего лишь 2%, остальные 98% в химически мало измененном состоянии удаляются в виде отходов [1]. Исходя из этических принципов глобальности экологии и ее управляющей функции над всеми видами производств необходимо сокращать объемы углекислотных и тепловых выбросов, а также наиболее рационально использовать материалоемкие и энергоемкие клинкерные цементы. Только в 2001г. при производстве 1,66 млрд.т. портландцемента в мире расчетное количество выбросов СО2 от диссоциации карбонатного сырья и сжигания топлива при обжиге клинкера составило 600...630 млн. т. Очевидно, что в технологии производства цемента, как наиболее потрeбляемого материала, необходимы революционные преобразования, позволяющие снизить выбросы углекислого газа в атмосферу. Решение этой проблемы базируется на разработке смешанных вяжущих веществ, получаемых путем совместного помола портландцементного клинкера и реакционно-активных наполнителей из отходов добычи природных каменных материалов.
Информационный поиск существующих технологий утилизации отходов горнодобывающей промышленности в строительной индустрии, прошедших стадию разработки и опытно-промышленного или промышленного внедрения, показал, что отходы горнопромышленного комплекса могут быть использованы в качестве перспективного и технологичного вторичного сырья для производства строительных материалов [2, 3].
Минерально-сырьевая база Пензенской области в основном представлена осадочными породами. Из всего многообразия добываемого минерального сырья Пензенской области выделены месторождения песчаников добычи строительного камня. Баланс месторождений песчаников горнопромышленной зоны (ГПЗ) Пензенской области по различным категориям составляет 21667 тыс. м3 включая прогнозные ресурсы (рис. 1) Образуемые при этом отходы камнедробления, целесообразно использовать в качестве составляющей цементного клинкера.
Рис. 1. Баланс месторождений песчаников Пензенской области по категориям:
1 - А+В+С1, 2 - С2, 3 - прогнозные ресурсы
Авторами выполнен комплекс исследований по использованию отходов камнедробления силицитовых горных пород песчаников месторождений Пензенской области, хаpaктеризующиеся содержанием кремнеземистого компонента в пределах 84...90 %. Технологический процесс использования отходов предусматривает совместный помол клинкера, суперпластификатора и других, при необходимости органических и минеральных добавок, до удельной поверхности наполнителя не менее 400 м2/кг.
Для оценки процессов структурообразования и выявления оптимальных дозировок были изготовлены композиционные вяжущие, содержание высокодисперсных наполнителей в которых изменялось от 5 до 35% от расхода цемента по объему (табл. 1).
Таблица 1. Тонкоизмельченные реакционно-активные горные породы в составе цементных композиций
|
Вид и удельная поверхность наполнителя |
Дозировка, % |
В/Ц |
Прочность, МПа, через: |
||
|
1 сут |
3 сут |
28 сут |
|||
|
- |
- |
0,25 |
15,5 |
54,5 |
69,5 |
|
Песчаник Архангельского месторождения Sуд=405м2 /кг |
5 |
0,25 |
35,6 |
71,0 |
95,9 |
|
15 |
0,25 |
41,5 |
65,3 |
97,2 |
|
|
25 |
0,255 |
19,3 |
57,1 |
87,4 |
|
|
35 |
0,265 |
11,1 |
44,5 |
83,5 |
|
|
Песчаник Саловского месторождения Sуд=415 м2 /кг |
5 |
0,255 |
31,0 |
68,0 |
91,0 |
|
15 |
0,255 |
37,5 |
63,5 |
91,5 |
|
|
25 |
0,26 |
17,5 |
51,2 |
85,0 |
|
|
35 |
0,265 |
9,5 |
40,1 |
80,5 |
|
Как следует из табл. 1, с введением тонкоизмельченных песчаников водопотребность цементного теста нормальной густоты с повышением дозировки наполнителей с 5 до 35% изменяется незначительно, и превышает контрольное значение при дозировке 35% не более чем на 8%. Активность смешанного вяжущего, модифицированного песчаником, с увеличением дозировки от 5 до 15% повышается на 30...39%.
При исследовании гидратации силицитовых вяжущих установлено увеличение степени гидратации. Такое влияние обусловлено кислотно-основными свойствами поверхностно активных веществ. Изменение реакционной способности поверхности силицитовых горных пород проводилось индикаторным методом в области Бренстедовских кислотных и основных Льюисовских центров. В качестве индикаторов заряда поверхности минералов использовали водные растворы органических красителей родамина (Cl8H31O3N2Cl) с молярной массой 358,909 и эозина (С20H8O5B24) с молярной массой 647,92. Максимальная суммарная посадочная площадь красителей на поверхности Архангельского песчаника значительно превышает посадочную площадь на поверхности Саловского песчаника (табл. 2). Этим объясняется максимальная прочность дисперснонаполненных цементов при использовании в качестве наполнителя песчаника Архангельского месторождения.
Таблица 2. Результаты сорбции молекул красителя на 1 см2 удельной поверхности наполнителя
|
Наименование породы и Sуд |
Родамина на отрицательно заряженной поверхности |
Эозина на положительно заряженной поверхности |
|
Цементный клинкер |
- |
4,3·1018 |
|
Песчаник Архангельского месторождения Sуд=405 г/м3 |
86,4·1018 |
11,8·1018 |
|
Песчаник Саловского месторождения Sуд=415кг/м3 |
2,6·1018 |
8,7·1018 |
Измельченные силицитовые породы песчаника, как высокодисперсная фаза, усиливают водоредуцирующее действие суперпластификатора, повышая, с одной стороны, плотность, а с другой - связывают гидратную известь в гидросиликаты, заполняющие капиллярные поры. Водоредуцирующее действие суперпластификатора, вводимого совместно с песчаником Саловского месторождения составило 56,0%, а Архангельского - 53,6%. Это еще в большей степени повышает плотность структуры, а с ней прочность и эксплуатационные свойства.
Применение высокодисперсных реакционно-активных силицитовых горных пород может быть чрезвычайно перспективным для создания высокоэффективных модификаторов цементных композиций. В настоящее время негативные последствия строительной деятельности достигают огромных размеров (по данным специалистов до 25% всех выбросов СО2 на земном шаре приходится на строительный комплекс, в том числе свыше 80% - на долю цемента, кирпича, извести и стали). Замена составляющей цементного клинкера отходами камнедробления на 30% позволяет снизить эмиссию углекислого газа в атмосферу при производстве цемента на 40-50% [4].
Превращение отходов камнедробления путем помола с последующим выделением тонких фpaкций в реакционно-активный компонент и замена части клинкерной составляющей цемента является чрезвычайно важным экологическим и техническим направлением в цементной промышленности,
Однако, вовлечение промышленных отходов во вторичное производство должно иметь необходимое эколого-гигиеническое обоснование и нуждается в строгом контроле природоохранных органов за соблюдением выданных рекомендаций и разработанных технологических регламентов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Бальзанников М.И., Петров В.П. Экологические аспекты производства строительных материалов из отходов промышленности / Восьмые академические чтения РААСН. «Современное состояние и перспективы развития строительного материаловедения». Самара, 2004. с. 47-50.
- Демьянова В.С., Казина Г.Н., Чумакова О.А. Экологические аспекты ресурсосбережения в сфере управления отходами / Современные наукоемкие технологии, №5, 2006г., с. 28-31.
- Калашников В.И., Демьянова В.С., Калашников С.В., Кузнецов Ю.С. Реакционная активность измельченных горных пород в цементных композициях / Известия Тульского государственного университета, №7, 2004 г., с. 26-33.
- Кройчук Л.А. Цементы с пониженным содержанием клинкера в мировой цементной промышленности / Строительные материалы №9, 2006, с. 45-47.
Статья в формате PDF
102 KB...
17 04 2026 13:52:49
Из аспирата семенных пузырьков человека сочетанием катионообменной хроматографии на S-сефарозе и диск-электрофореза выделен белок. Молекулярная масса полученного белка, по данным SDS-PAGE, составила 53,5 kDa. Исходя из электрофоретической подвижности, мы предположили, что полученный белок –семеногелин-I (SPMIP/Sg-I). После обработки полученного препарата очищенным простатоспецифическим антигеном (человеческий калликреин-3 (hK3)), электрофоретически были выявлены многочисленные полипептиды с молекулярной массой от 5 до 24 kDa. Проверка биологической активности на образцах нативной cпepмы подтвердила наличие у полипептидных фрагментов способности ингибировать двигательную активность cпepматозоидов и они были отнесены к SPMI. Электрофоретическая подвижность фpaкции SPMI с молекулярной массой 18-20 kDa, которую мы назвали «тяжелой» (SPMI-h), соответствовала электрофоретической подвижности фpaкции нативной cпepмы человека, проявляющей ингибиторную активность. Изучение в казиинолитическом тесте (с химотрипсином и папаином в качестве ферментов) возможной ингибиторной активности SPMI-h, показало наличие подобной активности в отношении папаина, влияние на ферментативную активность химотрипсина выявлено не было.
...
16 04 2026 3:36:35
Статья в формате PDF
242 KB...
15 04 2026 14:17:55
Изучено влияние острой циркуляторной гипоксии на перекисное окисление липидов в системе «сыворотка крови - эритроцит». Показано, что острая кровопотеря сопровождается увеличением уровня малонового диальдегида во всех компонентах системы. Одновременно изменяется активность каталазы, глутатионредуктазы и «антиоксидантной белковой буферной системы», что может свидетельствовать об активации антиоксидантной защитной системы.
...
14 04 2026 16:10:38
Статья в формате PDF
127 KB...
13 04 2026 15:40:54
Краниальные брыжеечные лимфатические узлы морской свинки размещаются вдоль ствола одноименной артерии и около конца подвздошно-ободочной артерии (центральные и периферические узлы). ...
12 04 2026 7:40:35
С целью изучения экологических и этнических особенностей адаптационно-компенсаторных механизмов у детей различных популяционных групп были обследованы 208 школьников 7-15 лет, проживающие в г. Красноярске и в Эвенкии. Проведена комплексная клинико-инструментальная оценка вегетативного статуса по показателям кардиоинтервалографии с клиноортостатической пробой.
Показано, что в популяции жителей Эвенкии этническая принадлежность (дети эвенков) является одним из факторов, формирующих вегетативный гомеостаз. Они отличаются от детей пришлого населения Эвенкии по напряжению вегетативных механизмов регуляции. Полученные результаты необходимы для разработки региональных критериев здоровья, проведения коррекционных и профилактических мероприятий на донозологическом этапе.
...
11 04 2026 11:28:38
Статья в формате PDF
115 KB...
10 04 2026 8:32:21
Статья в формате PDF
98 KB...
09 04 2026 2:49:30
С использованием инструмента «Bilateral Trade» базы данных Trade Map проделаны матричный анализ взаимной торговли в системе стран БРИКС + Иран за 2001 и 2010 гг. Расчеты показали на существенную трaнcформацию взаимной торговли в системе рассматриваемых стран, в которой Россия значительно ухудшила свои позиции, а Бразилия и Китай – улучшили. Показано также, что Иран гораздо лучше интегрирован во взаимную торговлю со странами БРИКС по сравнению с ЮАР, что даёт ему весомый аргумент для вступления в это объединение стран.
...
08 04 2026 13:40:21
После 30 дней адаптации к холоду прессорное действие мезатона на артериальное русло тонкого кишечника уменьшается исключительно за счет снижения чувствительности а1-адренорецепторов на 21 %, а количество активных а1-адренорецепторов нормализовалось. В артериях конечности изменения чувствительности и количества а1-адренорецепторов артерий к мезатону было противоположно кишечнику. Чувствительность а1-адренорецепторов артерий конечности к мезатону нормализовалась и была равна контролю. А количества активных альфа-1-адренорецепторов артерий кожно-мышечной области к мезатону было меньше контроля на 10,3 %.
...
07 04 2026 11:43:41
Статья в формате PDF
279 KB...
06 04 2026 11:44:59
Статья в формате PDF
171 KB...
05 04 2026 16:44:36
В работе рассмотрен вопрос исследования биологической жидкости в формате 3D.
...
04 04 2026 9:12:19
Статья в формате PDF
104 KB...
03 04 2026 0:25:54
Статья в формате PDF
294 KB...
02 04 2026 7:16:45
Статья в формате PDF
110 KB...
01 04 2026 14:49:20
Статья в формате PDF
120 KB...
31 03 2026 19:17:47
Статья в формате PDF
111 KB...
30 03 2026 8:33:30
Статья в формате PDF
174 KB...
29 03 2026 12:23:16
Статья в формате PDF
280 KB...
28 03 2026 18:57:16
Для оценки современного состояния природного фона и его изменений под действием техногенных факторов выполнены геохимические исследования почв на различных объектах нефтегазового комплекса Якутии. Показано, что при попадании в почву нефть и нефтепродукты сорбируются почвогрунтами и смешиваются с нативным органическим веществом почв, что приводит к изменению природного фона вплоть до формирования аномальных поверхностных геохимических полей техногенного генезиса.
...
27 03 2026 13:14:34
Статья в формате PDF
100 KB...
26 03 2026 13:18:35
Статья в формате PDF
111 KB...
25 03 2026 21:47:54
Статья в формате PDF
116 KB...
24 03 2026 11:55:57
Статья в формате PDF
113 KB...
23 03 2026 3:32:12
Статья в формате PDF
98 KB...
22 03 2026 21:12:25
В статье рассматриваются основные исторические этапы развития отечественной териологии в XVIII-XX вв., самоотверженно проводившиеся учеными-зоологами несмотря на различные трудности, являвшиеся следствием изменения исторической и политической картины мира. Показан вклад отдельных российских ученых в формировании териологии, а также роль в этом процессе научных сообществ России.
...
21 03 2026 20:21:14
Статья в формате PDF
120 KB...
19 03 2026 22:58:36
Статья в формате PDF
144 KB...
18 03 2026 21:40:40
Статья в формате PDF
415 KB...
17 03 2026 9:54:29
Статья в формате PDF
459 KB...
16 03 2026 18:43:28
Статья в формате PDF
103 KB...
15 03 2026 1:16:17
Статья в формате PDF
253 KB...
14 03 2026 14:42:57
Проведено поэтапное исследование, которое включало в себя оценку индивидуальных резервов соматического здоровья (СЗ) и оценку функционального состояния вегетативной нервной системы на основе исследования вариабельности ритма сердца (ВРС). Уровень СЗ оценивался в баллах. В результате проведенного нами исследования было выявлено, что риск манифестации хронической сосудистой патологии достаточно высок в группе с низкими энергетическими резервами организма (уровнем здоровья «низким» и «ниже среднего»), а таковых у нас оказалось 54,5 % из всех обследованных студентов БелГУ. Следующим этапом исследования была проверка этой версии. При анализе вариабельности сердечного ритма учитывались: показатель общей мощности спектра нейрогумopaльной регуляции сердечного ритма (TP); показатель, отражающий реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы при проведении АОП; визуальная оценка степени кардио-респираторной синхронизации на основании данных спектрального анализа ВРС и пневмограммы. У обследуемых с низким уровнем соматического здоровья признаки вегетативной дисфункции различной степени выраженности наблюдались в 92,5 % случаев. В группе с низким уровнем СЗ реактивность парасимпатического отдела ВНС, отражающая адаптационные резервы организма, оказалась так же низкой. Таким образом, наша версия о взаимосвязи уровня соматического здоровья и частотой встречаемости вегетативной дисфункции полностью подтвердилась. Чем ниже уровень соматического здоровья, тем более вероятна манифестации хронической сосудистой патологии. При высоком уровне здоровья риск возникновения хронической соматической патологии минимален.
...
13 03 2026 14:24:39
Статья в формате PDF
126 KB...
12 03 2026 14:57:54
Статья в формате PDF
123 KB...
11 03 2026 3:34:42
Статья в формате PDF
209 KB...
10 03 2026 11:49:43
Статья в формате PDF
117 KB...
09 03 2026 4:33:13
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
