Оценка воздействия золоотвалов на окружающую среду : на примере Хабаровской ТЭЦ-3

• Автор: Черенцова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 296 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Изученность проблемы воздействия золоотвалов на окружающую 10 среду и направлений использования золошлаковых отходов
1.1 Проблема образования и хранения золошлаковых отходов
1.2 Воздействие золоотвала на окружающую среду
1.3 Поведение тяжелых металлов и радионуклидов в почвенно- 19 растительном покрове
1.4 Возможные направления переработки золошлаковых отходов
2. Район работ, материалы и методы исследования
2.1 Характеристика района исследования
2.2 Естественное зарастание золоотвала Хабаровской ТЭЦ-3 и 46 прилегающей к нему территории
2.3 Объекты, методы и методика исследований
3 Экологическая оценка воздействия золоотвала на окружающую среду
3.1 Воздействие золоотвала на атмосферный воздух
3.2 Агрохимическая характеристика почв 67 .
3.3 Установление коррелятивных зависимостей между содержанием 73 элементов и агрохимическими характеристиками почв
3.4 Содержание валовых форм металлов и других элементов в почвах
3.5 Содержание естественных радионуклидов в почвенном покрове
3.6 Оценка фитотоксического эффекта почв
3.7 Дыхательная активность почвенных микроорганизмов
3.8 Оценка ущерба при химическом загрязнении почв золоотвалом Ха- 116 баровской ТЭЦ-
3.9 Содержание элементов и радионуклидов в растительности 117.
3.10 Миграция тяжелых металлов и радионуклидов из почвы в растения

3.11 Состояние донных отложений в зоне влияния золоотвала
4 Золошлаковые отходы как источник вторичного сырья
4.1 Физико-механические свойства золошлаковых отходов
4.2 Химический состав золошлаковых отходов ТЭЦ-3 г. Хабаровска
4.3 Класс опасности золошлаковых отходов
4.4 Расчет эквивалентной дозы суммарного излучения от естественных 171 радионуклидов
5 Обоснование направления переработки ЗШО
5.1 Формирование базы данных по направлениям использования зо- 177 лошлаковых отходов
5.2 Обоснование схемы утилизации золошлаковых отходов
Заключение
Список литературы
Список иллюстративного материала
Приложение А - Характеристика тяжелых металлов и элементов
Приложение Б - Список патентных изобретений в области применения 244 и размещения золошлаковых отходов
Приложение В - Расчетное определение ветровой эрозии золоотвала 270 Хабаровской ТЭЦ-
Приложение Г - Расчёт загрязнения атмосферного воздуха
Приложение Д - Агрохимическая характеристика исследуемых почв
Приложение Е - Статистическая обработка данных
Приложение Ж - Первичные показатели опасности компонентов зо- 291 лошлаковых отходов
Приложение И - Структура базы данных по направлениям переработки 293 золошлаков
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Во всём мире в результате возрастания потребительских тенденций в экономическом развитии стремительно нарастает экологический кризис, вызванный загрязнением окружающей среды отходами производства и потребления, так называемый кризис «редуцентов». , На сегодняшний день остро встала проблема с уже образовавшимися и накопившимися промышленными и бытовыми отходами, среди которых одно из первых мест по объему занимают зола и шлаки. Их опасные свойства усугубляются в процессе длительного хранения, так как токсичные компоненты концентрируются [1].
В отвалах теплоэлектростанций на территории РФ к настоящему времени накоплено более 2 млрд т золошлаковых отходов. Под золоотвалами крупнейших теплоэлектростанций находятся тысячи гектаров земли, выведенной из сельскохозяйственного оборота. Количество образующихся золошлаковых отходов неуклонно растёт и в Хабаровском крае, здесь их объем уже превышает 28 млн т. На территории края функционируют 11 золоотвалов. В пределах г. Хабаровска в золоотвалах хранится более 16 млн т золы, на ТЭЦ ежегодно сжигается до 4-5 млн т угля и складируется около 600 тыс. т ЗШО, из них около 300 тыс. т приходится на Хабаровскую ТЭЦ-3. Золошлаковые отходы создают опасность загрязнения окружающей среды содержащимися в них токсичными веществами и тяжелыми металлами. Золоотвалы способствуют возникновению техногенно-трансформированных ландшафтов и условий развития антропогенно-преобразованных почв - хемозёмов. В зонах воздействия золоотвалов формируются неблагоприятные экологические ситуации из-за пылеобразования, а также вымывания компонентов золы, попадания их в почву и подземные воды, что, в свою очередь, оказывает негативное воздействие на растительность и здоровье человека. Между тем, в золах и шлаках концентрируется большое количество ценных элементов. По содержанию алюминия, меди, лития, титана,

Камнелитные
Дренажные
трубы
Микронаполнитель
Пластифицирующая
добавка
Известковозольные
вяжущие
Компонент
цемента
Добавки в цемент (клинкер)
изделия

Ситаллы Каменное литье Минеральная вата Вспученный шлак
Пористые
заполнители

Энергоклннкер
Бетоны,
растворы
Вяжущие
Аглоноритовый гравий (песок) Керамзит Азерит Безобжнговый гравий Зольный гравий Аглопорнтовый щебень (песок)

Заполнитель (мелкий и крупный) ЗОЛА-УНОС
Наполнитель полимерных материалов
Силикатный кирпич
Бетонные камни
Глиняный
кирпич
Ячеистый бетон
Стеновые
материалы
Рисунок 1.7 Направления использования золошлаковых отходов в производстве строительных и теплоизоляционных материалов
ЗШО

* і ▼ Ф
Коагулирование СВ Удаление полихлорированных органических веществ из СВ Адсорбция органических веществ из СВ Коагуляцнонно-флокуляционный метод очистки СВ Сорбент для очистки СВ

Рисунок 1.8 Применение золошлаковых отходов для очистки сточных вод
Ряд авторов [4, 180-182, 302] рассматривают реальную возможность использования ЗШО в качестве удобрения и для мелиорации и нейтрализации почвы, разрыхления или уплотнения структуры грунтов.
Допустимо использование смеси золы и обезвоженного активного ила в качестве противофильтрационного экрана на полигонах ТБО, т. е. использование ЗШО для изоляции муниципальных свалок [128, 182, 74].
Исследования, проведенные в Китае, показали возможность использования золы от сжигания угольной пыли в энергоустановках при оптимальных условиях для регенерации отработавших огнестойких масел. На основе материалов зольных