CC BY
69
ЭКОЛОГИЯ
УДК 622.271: 631.41
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИЗВЕСТНЯКОВОЙ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ ПЫЛИ, ОБРАЗУЮЩЕЙСЯ ПРИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ, НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Н.А. Антоненко, Д.В. Дергунов, Л.Э. Шейнкман
Приведены результаты экспериментальных исследований влияния мелкодисперсной известняковой пыли на свойства почв. Установлены зависимости изменения концентрации кальция под действием мелкодисперсной известняковой пыли по разрезу почвы на различном удалении от горной выработки. Выявлены взаимосвязи биоразнообразия растительных сообществ карьерных пространств и характеристик почв, нарушенных горными работами.
Ключевые слова: почвенный разрез, мелкодисперсная известняковая пыль, кислотность почв, кальций, открытые горные работы.
Горные работы являются мощным фактором, вызывающим изменения в природной среде, в том числе, механическое разрушение подстилающей поверхности, огромный поток взвешенных веществ, нарушение водного режима территории, механический снос поверхностного слоя -далеко неполный перечень последствий проведения горных работ. Причем наибольшее влияние оказывают открытые горные работы, изменяющие естественный круговорот веществ и энергий, в природных экосистемах, влияющих на структуру и продуктивность биосистем [1]. Особую остроту приобретают проблемы, связанные с воздействием мелкодисперсной известняковой пыли, образующейся при открытом способе добычи полезных ископаемых.
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что количество земель, нарушенных горными работами постоянно увеличивается, в том числе и по Тульской области. Так за период с 2008 г. по 2014 г. количество нарушенных карьерами пространств увеличилось на 3 - 4 %. Поскольку проблема многосторонняя и комплексная, её изучению посвящено доста-
точно большое количество исследований. Тематика работ касалась в основном, изучения процессов влияния открытых горных работ на физико-химические характеристики нарушенных земель и их рекультивации [2, 3]. Актуальностью тематики данной работы является изучение различных аспектов влияния мелкодисперсной известняковой пыли - фактора, характерного для открытого способа добычи известняка. При производстве открытых горных работ на карьерах серьезную экологическую проблему представляют выбросы известняковой пыли (размером частиц менее 10 мкм). Главный источник мелкодисперсной известняковой пыли формируется в зоне переизмельчения горных пород. Мелкодисперсная известняковая пыль, образующаяся при горных работах, отрицательно воздействует на почвы и на природное биологическое разнообразие. Она оказывает механическое, физическое и химическое воздействие на почву, которое проявляется изменением химического состава почв, гибелью микрофлоры, а следовательно, угнетающим влиянием на разнообразные компоненты растительных сообществ, приводя к ухудшению их роста, возникновению морфологических изменений, исчезновению неустойчивых видов и изменению естественного биологического разнообразия. С одной стороны, она уменьшает кислотность почвы и количество подвижного алюминия, улучшает микробиологическую деятельность в почве (аммонификацию, нитрификацию), повышает степень насыщенности почв основаниями и буфер-ность почв против подкисления [3]. А с другой стороны, известкование нарушает физические свойства почв, их водный и воздушный режим.
В работе установлено влияние мелкодисперсной известняковой пыли на физико-химические характеристики почв. Проведена корреляция между дальностью распространения пылевого облака и биоразнообразием растительных сообществ.
Мелкодисперсная известняковая пыль (размером менее 10 мкм) является одним из основных антропогенных факторов влияющих на плодородие почв околокарьерного пространства, причем на растительную биомассу особенно оказывают влияние, направленный перенос и диффузия этих частиц. Существенными являются экологические условия среды произрастания и характеристики почв - их минеральный и гранулометрический состав, содержание гумуса, кислотность, влажность, и т.д. Чем больше кислотность и влажность, меньшее содержание органических веществ и физической глины, тем интенсивнее происходит накопление и миграция загрязняющих веществ в почве. Большую роль при этом играют видовые особенности растений и грибов.
Степень отрицательного воздействия мелкодисперсной (размером частиц менее 10 мкм) известняковой пыли, образующейся при горных работах, зависит от ряда факторов, среди которых основными являются ее размер, химический состав и растворимость в воде, скорость оседания пылевых частиц и продолжительность удерживания их на поверхности, воз-
можность образования воздухонепроницаемых корок. Физико-химические реакции в почве, происходящие под воздействием открытых горных работ исследовались целым рядом ученых [1-4, 9, 11]. Проблемам оценки физико-механических свойств материалов из отходов производства для укрепления пород в отвалах известняковых карьеров большое внимание уделено в работах Н.М. Качурина, М.В. Хмелевского, Д. А. Волкова [5].
Целью работы является исследования влияния мелкодисперсной известняковой пыли, образующейся в результате открытых горных работ на свойства почв и биологическое разнообразие территорий, нарушенных горными работами.
В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
Изучение изменений физико-химических характеристик почв околокарьерных территорий на различном расстоянии и по глубинам;
Установление динамики изменений почвенных характеристик (вла-гоемкость, кислотность, содержание кальция), происходящих по разрезу почвы и на различном расстоянии от карьерной выработки под действием известняковой пыли;
Нахождение взаимосвязи характеристик состояния почв и биоразнообразия растительных сообществ околокарьерных пространств.
Вопросы влияния открытых горных работ на окружающую среду были изучены и рассмотрены в работах С.З. Калаевой, К.К. Муратовой, Я.В. Чистякова и П.В. Чеботарева [6]. Проблемы влияния отходов горной деятельности на состояние окружающей среды и здоровье человека с учетом их химического состава были исследованы в трудах А. С. Ушакова и С.В. Чмыхалова Уровни техногенного воздействия на растительные сообщества и содержание тяжелых металлов, произрастающих в зоне влияния известняковых карьеров, цементного завода и тепловых станций г. Красноярска рассмотрены в работах Л.Н. Скрипальщиковой, В.В. Стасовой, А.И. Татаринцевой. Наиболее полно формирование почв и процессы гуму-сообразования с учетом складывающихся факторов почвообразования (климат, рельеф, растительность, и временной интервал) были изучены в почвах техногенных ландшафтов Сибири, Урала [2, 3]. Для Дальнего востока России вопросы исследования техногенных ландшафтов и рекультивации земель освещены в работах Н.М. Костенкова [2, 7], Л.Т. Крупской [3], В.И. Ознобихина [7].
В данной работе особое внимание уделено воздействию мелкодисперсной пыли (размером частиц менее 10 мкм) на плодородие почвы, и, следовательно, на биологическое разнообразие растительных сообществ, поскольку в последнее время увеличилось число научных исследований, посвященных данной тематике и результаты этих работ показывают и доказывают отрицательное влияние мелкодисперсной пыли, образующейся при открытых горных работах [8]. Авторы работ предполагают, что дву-
мя основными источниками выбросов твердых частиц являются горные выработки и ветровая эрозия [8, 9].
Отрицательное воздействие известняковой пыли зависит от удельного пылевыделения, которое определяется по суммарному содержанию частиц размером менее 70 мкм, способных временно или постоянно находиться во взвешенном состоянии [10]. Способность пылинок оставаться взвешенными в воздухе продолжительное время зависит от тонкости пыли, удельного ее веса и формы пылинок, а также от влажности, температуры и скорости движения воздуха. Данные о продолжительности осаждения в спокойном воздухе частиц пыли, находящихся на расстоянии 1 м от почвы, приведены в табл. 1.
Таблица 1
Продолжительности осаждения в воздухе частиц пыли
различного диаметра
Диаметр частиц, мкм 100 10 5 0,5 0,2
Продолжительность осаждения пыли 1,3 с 2,2 мин 9 мин 3 ч 46 ч
Основным источником выброса в атмосферу карьера известняковой пыли и газов является производство массового взрыва. Пылегазовое облако в зависимости от направления ветра поднимается достаточно быстро и попадает в зону прямоточного потока атмосферного воздуха, и в зависимости от его скорости мелкодисперсная пыль распространяется на значительные расстояния [11]. Основная часть пыли при массовых взрывах осаждается в карьере, а более мелкодисперсная часть пыли воздушным потоком уноситься за карьерные пространства. Часть известняковой пыли остается во взорванной горной массе и затем выделяется в атмосферу, загрязняя район взорванного блока и прилегающие к нему участки. Выделившаяся пыль, выпадая из пылегазового облака, оседает на уступах, на площадях около разреза (карьера), являясь в дальнейшем источником пылевы-деления, а также при атмосферных осадках образует так называемые дождевые сточные воды.
Схематично профиль вертикальной миграции мелкодисперсной известняковой пыли в почвах представлен на рис. 1.
В качестве объекта исследований рассматриваются породы отвалов и отработанные земли Новогуровского карьера. В северо-западной части Тульской области, в поселке Новогуровском находится Гуровское месторождение строительных известняков, в 1,5 км на северо-запад от ОАО «Гурово-Бетон». Площадь детально разведанных участков Гуровского месторождения представляет собой склоновую часть долины реки Вашана и ручья Потрясовки.
примесь
_________HII11I1 горизонт________
Х
Рис. 1. Профиль вертикальной миграции загрязняющих веществ
Добыча ведется около 20 лет. Суммарная площадь вскрытого месторождения около 150 га. На вскрытую выработками глубину геологический разрез месторождения слагает отложения нижнего и среднего карбона, мезозоя и четвертичной системы. Отметки поверхности здесь составляют 150-230 м. Средне-годовое количество осадков колеблется в пределах от 447 до 624 мм. Полезное ископаемое - известняк, плотный, крепкий, массивный, серовато-белый. Район расположен в зоне широколиственных лесов [12]. Преобладающими лесными породами являются осина, береза и дуб.
Изучена общая характеристика района исследования, в геологическом разрезе которого можно выделить отложения алексинского, михайловского, веневского (нижний отдел каменноугольной системы визейский ярус), тарусского, стешевского и протвинского (серпуховский ярус) горизонтов, а также нижней части верейского горизонта (средний отдел каменноугольной системы московский ярус). Общий вид геологической характеристики месторождений представлен на рис. 2.
Рис. 2. Геологическая характеристика месторождений
Суммарная мощность вскрытых в карьере отложений серпуховского яруса составляет 42 м. В ходе работы исследованы особенности процесса загрязнения известняковой пылью, обусловленные геологическими и гидрогеологическими характеристиками, особенностями и физико-химическими свойствами почвы отработанных земель.
В основу работы положены результаты, полученные по материалам и образцам почв, отобранным за период с 2014 по 2016 гг.
Известняки разделяются прослоями глин и рыхлых разрушенных известняков мощностью до 10 м (средняя 2,77). К породам вскрыши отнесены известняки протвинского горизонта нижнего карбона мощностью 0,89,0 м, глины верейского горизонта среднего карбона мощностью от 2,0 до 12,3м и четвертичные отложения, представленные в основном подморенными, моренными и покровными суглинками, мощностью от 9,3 до 16,6 м. Суммарная мощность вскрышных пород 22,2-43,5 м. Уровень водоносного горизонта находится на абсолютных отметках 150-151 м [13].
Анализами и испытаниями установлено, что известняки полезной толщи характеризуются следующими физическими и механическими свойствами: удельный вес изменяется от 2,64 до 2,68 г/см , морозостойкость марки «МРЗ-25», «МРЗ-15». Прочность на сжатие в сухом состоянии
2 2 от 608-990 кг/см , в насыщенном водой состоянии от 400 до 800 кг/см , после замораживания тоже более 400 кг/см , коэффициент размягчения 0,75.
Почвы малогумусные (содержание гумуса 0,2-7,4). Средняя мощность почвенно-растительного слоя составляет 0,5 м.
Согласно ГОСТ 175103-73 «Классификация вскрышных и подстилающих пород» для биологической рекультивации почвенно-растительный слой пригоден для биологической рекультивации под сенокосы, пашню, пастбища и лесонасаждения.
Почвообразующими породами на площади участка служат покровные суглинки, представленные плотными мелкопористыми разностями, содержащими 45-55 % фракции 0,01 и менее. Химический состав известняка следующий: СаС03 от 80 % до 99 %, М^С03 не превышает 2 %, БЮг + Я203 от 12 %, до 20 %. По химическому составу известняки отвечают требованиям ГОСТа 9041-56 и могут быть использованы для производства известняковой муки.
Все горные работы сопровождаются пылеобразованием. Так, при бурении скважин интенсивность пылевыделения равна 1,5 г/с, при перемещении породы экскаватором - 6,9 г/с, при погрузке угля роторным экскаватором - 8,5 г/с. Интенсивность пылевыделения при выемке известняка экскаватором составляет 11,65 г/с. Из-за использования большого количества транспортных средств, а также производства мощных массовых взрывов загрязнение атмосферы при открытой добыче значительнее, чем при подземном способе. Загрязнение газопылевыми выбросами происходит также при эрозии, окислении и горении породы в отвалах. Добыча извест-
няка предполагает выполнение пиротехнических работ для измельчения и отсоединения порций горной породы. Затем его вывозят автомобилями на переработку, в результате чего образуется большое количество известняковой пыли. В настоящее время заряд массового взрыва достигает 8001200 т, а количество взорванной горной массы за один взрыв достигает до 5 млн т. По данным замеров установлено, что удельное количество пыли изменяется в диапазоне 30-160 г/м [10], в зависимости от рецептуры взвешенных веществ и свойств взрываемых пород. Установлено также, что с увеличением крепости пород удельное количество пыли на единицу объема горной массы возрастает, а так как с ростом глубины разработки увеличивается крепость разрабатываемых пород, то, следовательно, будет расти и запыленность.
Для выполнения поставленных задач была разработана программа исследований, включающая проведение полевых работ на территории Но-во-Гуровского карьера, лабораторно-инструментальных работ на базе лаборатории ТулГУ и завершающий этап: расчётно-аналитические работы.
Полевые работы. Для проведения обследования местности выбирались пробные площадки на расстоянии 100 м, 200 м, 300 м от забоя, почвенные разрезы закладывались в каждом типе растительных сообществ, в наиболее характерных местах, обследуемой территории. Отобраны пробы почвы на не нарушенных землях на различном удалении от забоя, и с глубин 5 см, 10 см, 15 см, 20 см; выполнено измерение электропроводности с помощью прибора МОМ-4. Для выполнения биологической части задачи на пробных площадках были исследованы растения типичного фитоценоза.
Лабораторно-инструментальные работы. Отобранные пробы почвы, высушенные до воздушно-сухого состояния, были подготовлены для получения почвенных вытяжек. В полученных образцах почв выполнялось определение рН потенциометрическим методом, с точностью до 0,25-0,5. Осуществлялось определение кальция в почвах титриметрическим методом.
Краткое описание экспериментальной части. Полевые определения электропроводности почвы представлены на рис. 3.
Электропроводимость грунтов колеблется в пределах 1,0-15 мА. Значительный разброс параметра обусловлен большой изменчивостью влажности грунта и позволяет судить не только о фильтрационных свойствах грунта, но и способности удерживать влагу у поверхности разреза и обеспечивать питание растений.
Исследования основываются на физико-химических закономерностях взаимодействия частиц пыли с компонентами почв, с определением динамики, интенсивности и пространственным распределением выбросов. Изменения кислотности почвы свидетельствуют о процессах, происходящих под действием известняковой пыли.
Рис. 3. Полевые определения электропроводности почвы
Таким образом, с учетом присутствия известняковой пыли в выбросах ожидается повышение значений рН почвенных растворов, что подтверждается результатами исследований. Щелочность определялась по-тенциометрическим методом на приборе иономере И-135 М1 (рис. 4) и рН-Метре 5123 (рис. 5). Данные изменение рН среды в разрезе почвенного слоя на различном расстоянии от забоя представлены в табл. 2.
Таблица 2
Изменение рН среды в разрезе почвенного слоя
№ Расстояние рН на рН на РН на
пп. от источника, глубине глубине глубине
м 5 см 10см 15см
1 100 8,77 7,76 7,46
2 200 8,13 7,52 7,40
3 300 7,88 7,19 7,12
4 500 7,46 7,04 7,01
В результате измерений рН почвенных растворов установлено незначительное колебание рН на расстояниях 100 м, 200 м, 300 м и 500 м: от 7,01 до 8,77. В верхних слоях почвы рН выше, что вызвано присутствием известняковой пыли. Показатель снижается по мере удаления от забоя. Чем больше воздействие известняковой пыли - тем больше идет нейтрализация почвенных растворов, в дальнейшем можно проследить, как почва и растительные сообщества реагируют на избыточное количество известняковой пыли. Данные кислотности почв согласуются с видовым разнообразием растительных сообществ [12].
Рис. 4. Иономер И-135 М1 Рис. 5. рН-Метр 5123
В непосредственной близости от карьерной выработки произрастают травянистые растения, характерные для почв с высоким значение рН -базиофиллы и практически отсутствуют древесные культуры (ель, березы), а по мере удаления от выработки происходит очередная смена растительных сообществ.
Известно, что кислотность почв зависит от многих факторов, в том числе от содержания гумусовых кислот, от гидролиза различных солей, но наиболее важным фактором является гидрокарбонатная система, представляющая собой 3 формы производных угольной кислоты: карбонаты С03, гидрокарбонаты НС03, углекислый газ С02.
В случае присутствия известняковых пород протекает реакция: СаС03+С02+Н20 = Са(НС03)2.
В результате горнодобывающих работ образуется большое количество известняковой пыли. При попадании в почву известняк нейтрализует находящуюся в почвенном растворе угольную кислоту. При этом нерастворимый в воде карбонат кальция СаС03 превращается в растворимый бикарбонат кальция [Са(НС03)2]:
СаС0ъ + Н2С0ъ = Са(НС0 3)2.
В результате гидролиза гидрокарбоната кальция в почвенном растворе повышается концентрация кальция и ионов ОН, и, следовательно, повышается щелочность (значение рН от 7,01 до 8,77). Далее кальций вытесняет водород из почвенного поглощающего комплекса, нейтрализуя обменную кислотность. Одновременно нейтрализуется и азотная кислота, возникающая в процессе нитрификации по реакции [14]: 2НН03 + СаС03 = Са(ОД)2 + Нг0 + С02.
Следовательно, при поступлении в почвы мелкодисперсной известняковой пыли нейтрализуются угольная и азотная кислоты, органические кислоты в почвенном растворе, а также ионы водорода в почвенном поглощающем комплексе, и значительно снижается кислотность почв [11].
Это обосновывает актуальность определения изменчивости содержания кальция в почвенном разрезе и на различном расстоянии от горной выработки. Кальций представляет собой биологический активный катион, влияющий на плодородие почв и условия произрастания растений. В известняках кальций может находиться в двух формах:
1) растворимой Са(НС03)2;
2) нерастворимой СаС03.
Содержание кальция определялось титриметрическим методом по стандартной методике, согласно ГОСТ 14858.6-91 [15]. Метод основан на растворении пробы в кислотах, титровании кальция раствором трилона Б в присутствии флуорексона и тимолфталеина. Содержание кальция в подготовленных почвенных вытяжках представлено в табл. 3.
Таблица 3
Содержание кальция в почвенном разрезе
Расстояние от забоя, м Глубина, см Са(НСОэ) 2, мг/кг СаСО 3, мг/кг Суммарное количество кальция, мг/кг
100 2 8,00 1,04 9,04
5 7,90 0,85 8,75
10 3,02 0,47 3,49
15 2,66 0,93 3,59
200 2 6,50 0,70 7,20
5 6,00 0,78 6,78
10 4,00 1,00 5,00
15 2,85 0,80 3,65
300 2 6,00 0,40 6,04
5 5,02 0,91 5,93
10 2,01 0,61 2,62
15 1,82 0,58 2,41
Гистограммы изменения концентрации кальция по глубинам на различном расстоянии от забоя представлены на рис. 6.
Представленные исследования устанавливают тенденцию распределения кальция в почвах на различном расстоянии от забоя и по глубине. На расстоянии 100 м наблюдается наибольшее изменение концентраций кальция. Это объясняется тем, что вблизи забоя поступление известняковой пыли от источника наибольшее.
График изменения концентрации кальция на различном расстоянии от забоя
I 5см
I 15см
100м 200м 300м
Расстояние от забоя
Рис. 6. Гистограмма изменения концентрации кальция
по глубинам
В остальных случаях динамика изменения концентраций кальция менее выражена, что обусловлено наличием сложных физико-химических и биологических факторов. Учитывая, что ионы кальция являются антагонистами ионов магния, железа, алюминия то, при более высоких концентрациях кальция влияние этих ионов не существенно, а при меньшей концентрации известняковой пыли отмечается их влияние на содержание ионов кальция в почве. Поэтому на расстоянии 100 м мы наблюдаем практически полную согласованность динамики изменения концентраций кальция с кислотностью почв, а на большем удалении от горной выработки имеются отклонения.
Установлено, что горные работы нарушают естественное распределение таких химических показателей почвы как: содержание кальция и кислотность почвенных растворов. Как было сказано выше, в поверхностном слое почвы вблизи карьерных выработок отмечаются более высокие значения рН [13]. Данные измерения рН (от 8,77 до 7,01) согласуются с содержанием кальция (от 9,04 мг/кг до 2,41 мг/кг). Максимальное содержание кальция (9,04 мг/кг) наблюдается вблизи забоя в поверхностном слое, по мере удаления от карьерной выработки происходит постепенное снижение (от 9,04 мг/кг на расстоянии 100 м до 6,04 мг/кг - на расстоянии 300 м от забоя). Более высокие значения содержания кальция (9,04 мг/кг -на расстоянии 100 м) отмечены в поверхностном слое почвы (на глубине 2 см), что объясняется общим накоплением мелкодисперсной известняковой пыли.
В поверхностном слое почвы (до 10 см) наблюдается следующая закономерность: чем ближе к забою, тем больше значение рН (рН - 8,77 (100 м), рН - 8,13 (200 м), рН - 7,88 (300 м). Это объясняется влиянием мелкодисперсной известняковой пыли на почву. Наблюдения на глубине (10 см и более) показывают, что в целом тенденция сохраняется, но изменение рН протекает с меньшими колебаниями: на глубине 15 см рН изме-
няется от 7,46 (100м) до 7,40 (200м), что позволяет судить о том, что основная масса известняковой пыли концентрируется в поверхностном слое. Данные измерения рН согласуются с найденными значениями кальция.
Установлено, что известняковая мелкодисперсная пыль накапливается в поверхностном слое почвы (до 10 см), о чем свидетельствует динамика изменения концентрации кальция по глубине: на расстоянии 100 м мы наблюдаем резкое падение концентрации от 9,04 мг/кг до 3,59 мг/кг, а на расстоянии 300м - с 6,04 мг/кг до 2,41 мг/кг, таким образом, на глубине 15 см минимальное изменение концентрации кальция (от 3,59 мг/кг до 2,41 мг/кг), что подтверждает, то, что в глубокие слои почвы мелкодисперсная известняковая пыль практически не достигает.
Данные содержания кальция в почвах согласуются с видами растений, представленными на данной территории, большинство из них относится к олиготорофной группе растений (т.е. произрастающие в условиях недостатка питательных веществ), такие условия наблюдаются при высоком содержании кальция в почвах, который идентифицируется с загрязнением известняковой пыли.
Впервые в исследовании использованы комплексные методы, включающие натурные, экспериментальные, эмпирические и геоботанические исследования, системный и эколого-биологический анализы влияния мелкодисперсной известняковой пыли, образующейся при открытых горных работах на состояние почв и растительных сообществ. Получена усовершенствованная комплексная методика исследования почв околокарьерных пространств.
Таким образом, данные исследования свидетельствуют о том, что мелколкодисперсная известняковая пыль, образующаяся при горных работах, оказывает отрицательное воздействие на почвы и на природное биологическое разнообразие. Но это воздействие не является критичным для фитоценоза в целом.
Исследованные характеристики почв (кислотность, содержание кальция) изменяются пространственно и по глубине.
Установлена закономерность изменения растительных сообществ и выше представленных почвенных характеристик, что можно использовать в дальнейшем при организации рекультивационных работ.
Список литературы
1. Концептуальные положения повышения эффективности геоэкологического мониторинга промышленных регионов / Э.М. Соколов [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. 2010. Вып. 5. С. 28 - 32.
2. Костенков Н.М., Пуртова Л.Н. Общие закономерности формирования почв на отвальных породах и их гумусовое состояние // Вестник КрасГАУ. 2009. № 6. С. 17-23.
3. Крупская Л.Т., Новикова Е.В. Свойства пород и особенности почвообразования в техногенных экосистемах //VIII Всесоюзный съезд почвоведов. Сибирское отд. АН СССР, Новосибирск. 1989. № 1. С. 191— 192.
4. Ефремов Э.И. Проблемы охраны окружающей среды при массовых взрывах на карьерах // Вестник АН УССР 1999. № 8. С. 64-70.
5. Качурин Н.М., Хмелевский М.В., Волков Д.А. Оценка физико-механических свойств материалов из отходов производства для укрепления пород в отвалах известняковых карьеров Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. № 4. С. 18-23.
6. Калаева С.З., Муратова К.М., Чистяков Я.В. Влияние мелкодисперсной пыли на биосферу и человека // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2016. Вып. 3. С. 41 - 43.
7. Костенков Н.М., Ознобихин В.И. Некоторые вопросы биологической рекультивации отвалов ликвидируемых угольных шахт в Приморском крае // Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. 2002. № 2. С. 306-316.
8. Горлов В. Д. Экологические изменения при формировании высоких и сверхвысоких породных отвалов. Экологические проблемы горного производства, переработки и размещения отходов // Вторая научно-техническая конференция. М.: МГГУ. 2012. С. 600 - 601.
9. Зуев В.С., Абакумов Е.В. Некоторые проблемы рекультивации земель в Санкт Петербурге // Проблемы озеленения городов. 2004. № 10. С. 216-218.
10. Яшенко С.С., Турин А.А. Защита окружающей среды при массовых взрывах // Безопасность труда в промышленности. 1981. № 1. С. 2324.
11. Opp С., Hilbig W. Soil and plant cover at zonal and non-zonal sites of the Uvs-Nuur basin (Mongolia, Tuva). Ecosystems of Central Asia: Investigations, conservation and nature-use problems // Proceedings of IX Ubsu-Nur International Symposium. 2008. P. 104-109.
12. Антоненко Н.А., Симанкин А.Ф. Исследование соотношений биологических видов на землях, нарушенных горными работами // VIII Региональная молодежная научно-практическая конференция Тульского государственного университета. Изд-во ТулГУ. 2013. С. 48 - 49.
13. Антоненко Н.А., Шейнкман Л.Э. Исследование изменчивости PH среды в разрезе почвенного слоя на землях, нарушенных горными работами // Региональная молодежная научно-практическая конференция Тульского государственного университета: Сборник докладов. Тула: Изд-во ТулГУ. 2015. С. 36.
14. Лебедев Н.Н. Методические указания по химии основного органического и неорганического синтеза. Учебник для вузов. - М.: Химия, 2000. 516 с.
15. ГОСТ 17.4.3.01-83. Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. М.: ИПК Издательство стандартов. 2004. 4 с.
16. Качурин Н.М., Комиссаров М.С., Королева О.С. Прогноз загрязнения приземного слоя атмосферы горнодобывающими предприятиями // Безопасность жизнедеятельности. 2012. № 12. С. 28-34.
17. Качурин Н.М., Захаров Е.И., Семенов В.В. Геотехнологические положения безопасного и экологически рационального освоения угольных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2007. Вып. 1. С. 19-22.
18. Kachurin N.M., Komissarov M.S., Ageeva I.V. Foundation and results
of the monitoring environmental parameters // Energy Mining, New Technolord
gies, Sustainable Development: 3 International Symposium ENERGY MINING. Serbia, Apatin City. 2010. P. 39 - 45.
Антоненко Наталья Александровна, асп., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Дергунов Дмитрий Викторович, канд. техн. наук, инженер, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Шейнкман Леонид Элярдович, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
RESEARCH OF INFLUENCE OF OPEN MINING OPERATIONS ON PROPERTIES OF THE SOIL AND BIOLOGICAL DIVERSITY OF THE TERRITORY
N.A. Antonenko, D.V. Dergunov, L.E. Sheinkman
The dependences of change of concentration of calcium under the influence of fine calcareous dust on a soil section on various removal from an excavation determined by an experimental and computing method are established.
Key words: physical and chemical indicators of the soil, soil section, fine calcareous dust, calcium, hydrolysis, open mining operations.
Antonenko Natalya Aleksandrovna, _postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Dergunov Dmitriy Viktorovich, candidate of technical sciences, engineer, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Sheinkman Leonid Elyardovich, doctor of technical sciences, Full Professor, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Sokolov E. M. Conceptual provisions of increase in efficiency of geoenvironmen-tal monitoring of industrial regions / E.M. Sokolov [etc.]//Health and safety. 2010. Issue 5. Page 28 - 32.
2. Kostenkov N. M., Purtova L. N. The general regularities of formation of soils on dump breeds and their humic state//Messenger KRASGAU. 2009. No. 6. Page 17-23.
3. Krupskaya L. T., Novikova E. V. Properties of breeds and feature of soil formation in technogenic ecosystems//the VIII All-Union congress of soil scientists. Siberian отд. Academy of Sciences of the USSR, Novosibirsk. 1989. No. 1. Page 191-192.
4. Efremov E. I. Problems of environmental protection at mass explosions on pits//the USSR 1999 AN Bulletin. No. 8. Page 64-70.
5. Kachurin N. M., Hmelevsky M. V., Volkov of D. A. Otsenk of physicomechanical properties of materials from production wastes for strengthening of breeds in dumps of calcareous pits of News of the Tula state university. Sciences about Earth. 2015. No. 4. Page 1823.
6. Kalayeva of Page Z., Muratova K. M., Chistyakov Ya. V. Influence of fine dust on the biosphere and person//News of the Tula state university. Sciences about Earth. 2016. Issue 3. Page 41 - 43.
7. Kostenkov N. M., Oznobikhin V. I. Some questions of biological recultivation of dumps of the liquidated coal mines in Primorsky Krai//Agrarian policy and the production technology of agricultural production in the countries of the Pacific Rim. 2002. No. 2. Page 306-316.
8. Gorlov V. D. Ecological changes when forming high and ultrahigh pedigree dumps. Environmental problems of mining, processing and placement of waste//Second scientific and technical conference. M.: MGGU. 2012. Page 600 - 601.
9. Zuev V. S., Abakumov E. V. Some problems of recultivation of lands in St. Pe-tersburg//Problems of gardening of the cities. 2004. No. 10. Page 216-218.
10. Yashenko S. S., Turin A.A. Environment protection at mass explosions//Safety of work in the industry. 1981. No. 1. Page 23-24.
11. Opp C., Hilbig W. Soil and plant cover at zonal and non-zonal sites of the Uvs-Nuur basin (Mongolia, Tuva). Ecosystems of Central Asia: Investigations, conservation and nature-use problems//Proceedings of IX Ubsu-Nur International Symposium. 2008. P. 104109.
12. Antonenko N. A., Simankin A. F. Issledovaniye of ratios of species on the lands broken by mining operations//the VIII Regional youth scientific and practical conference of the Tula state university. Publishing house of TULGU. 2013. Page 48 - 49.
13. Antonenko N. A., Sheynkman L. E. Issledovaniye of variability of the PH environment in a section of a soil layer on the lands broken by mining operations//the Regional youth scientific and practical conference of the Tula state university: Collection of reports. Tula: Publishing house of TULGU. 2015. Page 36.
14. Lebedev N. N. Methodical instructions in chemistry of the main organic and inorganic synthesis. The textbook for higher education institutions. - M.: Chemistry, 2000. 516 with.
15. GOST 17.4.3.01-83. Conservation. Soils. General requirements to sampling. M.: IPK Standards Publishing House. 20
