Восстановление степных экосистем в зоне добычи бурого угля : на основе золошлаковых отходов ОАО "Березовская ГРЭС-1"

• Автор: Качаев, Геннадий Викторович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Экологическая оценка влияния золошлаковых отходов и объектов их размещения на природные экосистемы

1.2. Характеристика природных условий и ресурсов геоморфологического района

1.2.1. Рельеф и геология

1.2.2. Климатическая характеристика

1.2.3. Почва

1.2.4. Растительный и животный мир

1.2.5. Природные ресурсы

1.3. Деградация экосистем при добыче бурого угля в районе Кан-
ско-Ачинского угольного бассейна
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Характеристика золошлакоотвалов Березовской ГРЭС-1
2.1.2. Геологическая характеристика золошлакоотвала
Березовской ГРЭС-
2.1.3. Экологический мониторинг за состоянием влияния деятельности Березовской ГРЭС-1 на окружающую среду
2.2. Золошлаковые отходы Березовской ГРЭС-1 как компонент для создания искусственных почвогрунтов
2.2.1. Вещественный состав золошлаковых отходов и отвальных пород
2.2.2. Минеральный и химический состав золошлаков
2.2.3. Радиационная характеристика золошлаковых отходов
2.3. Характеристика других компонентов для создания почвогрун-

2.4. Методы исследования
2.4.1. Методика приготовления золошлаковых смесей
2.4.2. Полевой метод исследования состояния пастбищного биогеоценоза
ГЛАВА 3. СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ПОЧВОГРУН-ТОВ НА ОСНОВЕ ЗОЛОШЛАКОВ
3.1. Формирование компонентных смесей (чернозем-торф-зола)
3.2. Основные агрохимические характеристики искусственных почвогрунтов
3.3. Продуктивность искусственных смесей (лабораторный опыт) 94 ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ТОКСИЧНОСТИ ЗОЛОШЛАКОВЫХ СМЕСЕЙ С ПОМОЩЬЮ ТЕСТ-ОБЪЕКТОВ
4.1. Тест-объект Paramecium caudatum и Daphnia magna Straus
4.2. Тест-объект растительного происхождения (клевер луговой и
пастбищная смесь)
ГЛАВА 5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СОЗДАННОЙ ПАСТБИЩНОЙ АГРОЭКОСИСТЕМЫ
5.1. Экологическая безопасность почвогрунта травяного биогеоценоза
5.2. Химическая характеристика растительного сырья
5.3. Оценка качества посевов
5.4. Регрессионный анализ содержания тяжелых металлов в почвог-
рунтах и растениях
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В настоящее время в Российской Федерации более двух третей общего количества электрической и тепловой энергии поставляют теплоэлектростанции (ТЭЦ), работающие на углеводородном органическом топливе. В результате работы этих станций образуется большое количество отходов, часто не подлежащих вторичному использованию и требующих безопасного захоронения на специальных полигонах (Гаев, 2001; Крамарев, 2002; Лапочкин, 2001). Наличие в золе и шлаке тяжелых и радиоактивных элементов делает золошлакоотвалы экологически опасными для прилегающих к ним территорий и водоемов. В связи с этим проблема реутилизации золошлаковых отходов является на сегодняшний день актуальной (Пасынкова, 1974; Применение золошлаковых отходов, 1998).
В районах с интенсивной и масштабной добычей угля открытым способом происходит интенсивное изъятие экосистем и аргоэкосистем (пашни, пастбищ, сенокосов) из народно-хозяйственного оборота - уничтожается основа современного земледелия, главный производственный фактор «Земля» в системе факторной экономики.
Рекультивация нарушенных земель производится в основном под лесонасаждения, т.е. происходит глобальное изменение структуры разрушаемых земель. Актуальность восстановление степных экосистем в зоне рекультивации нарушенных земель степных ландшафтов заключается в сукцессии естественных биогеоценозов. Управление отходами - основа восстановления экологического равновесия агропромышленных регионов России, в том числе Красноярского края.
Воздействие биологического фактора также весьма значительно, его результатом служит отказ сельхозпроизводителей от обработки полей севооборота; снижается плодородие обрабатываемых полей: в почвах уменьшается количество гумуса, фосфора, калия; в целом существенно снижается эффективность земледелия (Зеньков, 2011) .

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
Объектами исследования являлись искусственные смеси (почвогрунты), созданные с добавлением золошлаковых отходов в разных концентрациях. А также биомасса растений (клевера лугового, пастбищной смеси и разнотравной растительности, сформированной на участке путем самосева), произрастающих на рекультивированной территории.
2.1.1. Характеристика золошлакоотвалов Березовской ГРЭС-
Отвалы для хранения золы и шлака занимают большие площади и требуют значительных затрат на их содержание. Часть золоотвалов по мере урбанизации территорий оказывается в районах жилой застройки. Золоотвалы представляют опасность для здоровья человека вследствие загрязнения атмосферного воздуха из-за пыления и водного бассейна из-за фильтрации растворов токсичных соединений. Опасность несут и золоотвалы, расположенные вблизи водных бассейнов (рек и озер), из-за возможного прорыва дамб.
Значительные территории, занимаемые золошлакоотвалами, оказываются исключенными из полезного использования в народном хозяйстве. Кроме того, наличие в золе и шлаке тяжелых и радиоактивных элементов делает золошла-коотвалы экологически опасными для прилегающих к ним территорий и водоемов. Для экологически безопасного устройства золошлакоотвалов, с возможностью их дальнейшей рекультивации, необходимо прогнозировать их поведение под действием различных климатических факторов.
Березовская ГРЭС является электростанцией федерального значения и работает на оптовом рынке электроэнергии. На Березовской ГРЭС сжигается уголь разреза "Березовский-1" Канско-Ачинского угольного бассейна. Запасы угля Канско-Ачинского угольного бассейна, на территории которого расположено предприятие, оцениваются в сотни миллиардов тонн. Большую часть этого топлива - основного для БГРЭС - можно добывать дешевым открытым способом.