Научная статья на тему 'Комплексные исследования техногенных грунтов строительной площадки в районе г. Норильска (опыт интеграции производственных и научных результатов)'

Комплексные исследования техногенных грунтов строительной площадки в районе г. Норильска (опыт интеграции производственных и научных результатов) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
791
79
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ / ENGINEERING AND GEOLOGICAL ELEMENT / ТЕХНОГЕННЫЙ ГРУНТ / TECHNOGENIC SOIL / СОСТАВ / COMPOSITION / МИКРОСТРУКТУРА / MICROSTRUCTURE / МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / MICROELEMENTS / ПОКАЗАТЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ / POLLUTION INDEX

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Тирских Светлана Андреевна, Вашестюк Юлия Владимировна, Штельмах Светлана Ивановна, Рященко Тамара Гурьевна

Рассматриваются результаты комплексного изучения техногенных грунтов строительной площадки в районе г. Норильска. На основе интеграции материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных в рамках нормативных документов, и лабораторных данных, полученных на базе научных методических разработок, представлена информация о составе, микроструктуре, геохимических особенностях и некоторых свойствах техногенных грунтов, проведено их сопоставление с подстилающими образованиями элювиально-делювиальной зоны аргиллитов. Выполнена оценка степени загрязнения токсичными компонентами техногенной толщи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Тирских Светлана Андреевна, Вашестюк Юлия Владимировна, Штельмах Светлана Ивановна, Рященко Тамара Гурьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

COMPREHENSIVE STUDY OF CONSTRUCTION SITE TECHNOGENIC SOILS NEAR THE TOWN OF NORILSK (INTEGRATION EXPERIENCE OF PRODUCTION AND RESEARCH RESULTS)

The article deals with the results of comprehensive studies of technogenic soils on the construction site near the town of Norilsk. Having integrated the materials of engineering geotechnical investigations performed under the regulatory documents, and the laboratory data obtained on the basis of scientific and methodological developments, the article provides information on composition, microstructure, geochemical characteristics and some properties of technogenic soils. The last are also compared with the underlying formations of alluvial-diluvial argillite zone. Contamination degree of technogenic stratum with toxic components is estimated.

Текст научной работы на тему «Комплексные исследования техногенных грунтов строительной площадки в районе г. Норильска (опыт интеграции производственных и научных результатов)»

УДК 624.131.1. (571.5)

КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ В РАЙОНЕ г. НОРИЛЬСКА (ОПЫТ ИНТЕГРАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ)

© С.А. Тирских1, Ю.В. Вашестюк2, С.И. Штельмах3, Т.Г. Рященко4

13 4

' ' Институт земной коры СО РАН, 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 128. 2Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Рассматриваются результаты комплексного изучения техногенных грунтов строительной площадки в районе г. Норильска. На основе интеграции материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных в рамках нормативных документов, и лабораторных данных, полученных на базе научных методических разработок, представлена информация о составе, микроструктуре, геохимических особенностях и некоторых свойствах техногенных грунтов, проведено их сопоставление с подстилающими образованиями элювиально-делювиальной зоны аргиллитов. Выполнена оценка степени загрязнения токсичными компонентами техногенной толщи. Ил. 2. Табл. 5. Библиогр. 10 назв.

Ключевые слова: инженерно-геологический элемент; техногенный грунт; состав; микроструктура; микроэлементы; показатель загрязнения.

COMPREHENSIVE STUDY OF CONSTRUCTION SITE TECHNOGENIC SOILS NEAR THE TOWN OF NORILSK (INTEGRATION EXPERIENCE OF PRODUCTION AND RESEARCH RESULTS) S.A. Tirskikh, Yu.V. Vashestyuk, S.I. Shtelmakh, T.G. Ryashchenko

Institute of the Earth's Crust, SB RAS, 128 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russia. Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

The article deals with the results of comprehensive studies of technogenic soils on the construction site near the town of Norilsk. Having integrated the materials of engineering geotechnical investigations performed under the regulatory documents, and the laboratory data obtained on the basis of scientific and methodological developments, the article provides information on composition, microstructure, geochemical characteristics and some properties of technogenic soils. The last are also compared with the underlying formations of alluvial-diluvial argillite zone. Contamination degree of technogenic stratum with toxic components is estimated. 2 figures. 5 tables. 10 sources.

Key words: engineering and geological element; technogenic soil; composition; microstructure; microelements; pollution index.

Введение. Инженерно-геологические изыскания выполнялись в ноябре-декабре 2012 г. ЗАО «ВостСи-бИИСИ» на площадке для строительства обогатительной фабрики. Написан технический отчет, в составлении которого принимала участие С.А. Тирских -аспирантка заочного обучения Института земной коры СО РАН. Объект расположен в Красноярском крае, в районе г. Норильска, у подножья горы Шмидта. Основными орографическими элементами территории

Норильского промышленного района, где расположен объект изысканий, являются плато Хараелах и Норильское, которые разделяет Норильско-Рыбнинская долина; в рельефе преобладают плоские тундровые плато с невысокими вершинами.

В 80-х годах прошлого века в Норильском промышленном районе выполнялся большой объем инженерно-геологических работ под руководством профессора МГУ Г.А. Голодковской, в том числе по изу-

1Тирских Светлана Андреевна, аспирант, тел.: (3952) 426133, e-mail: [email protected] Tirskikh Svetlana, Postgraduate, tel.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]

2Вашестюк Юлия Владимировна, инженер кафедры прикладной геологии, тел.: (3952) 405236, e-mail: [email protected] Vashestyuk Yulia, Engineer of the Department of Applied Geology, tel.: (3952) 405236, e-mail: [email protected]

3Штельмах Светлана Ивановна, научный сотрудник, кандидат геолого-минералогических наук, тел.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]

Shtelmakh Svetlana, Researcher, Candidate of Geological and Mineralogical sciences, tel.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]

4Рященко Тамара Гурьевна, доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник, профессор кафедры прикладной геологии Института недропользования НИ ИрГТУ, тел.: (3952) 426133, e-mail: [email protected] Ryashchenko Tamara, Doctor of Geological and Mineralogical sciences, Leading Researcher, Professor of the Department of Applied Geology of the Institute of Subsoil Use of National Research Irkutsk State Technique University, tel.: (3952) 426133, e-mail: [email protected]

чению экзогенных геологических процессов. В 90-х годах в грунтоведческой лаборатории Института земной коры СО РАН проводился лабораторный эксперимент с целью изучения влияния химического состава солей на показатели прочности техногенных талых глинистых грунтов из района г. Норильска [3, 10]. Образцы подвергались искусственному засолению растворами различных солей, затем определялась их стандартная и длительная прочность. Установлено, что при засолении супеси хлоридом, сульфатом или бикарбонатом натрия происходит увеличение угла внутреннего трения на 14о, удельное (стандартное) сцепление снижается в 1,6-5,0 раз, длительная прочность при сульфатном засолении падает до нуля (происходит необратимое разрушение структурных связей). Глины и суглинки при засолении сульфатом натрия почти не изменяют стандартное сцепление, но длительная прочность снижается на 40-60 %. Таким образом, доказано влияние засоленности техногенных грунтов на показатели их прочности.

Характеристика площадки и выделение инженерно-геологических элементов (ИГЭ). Участок работ расположен в районе сплошного распространения многолетней мерзлоты; отмечены проявления мороз-обойного растрескивания, пучения и солифлюкции; глубина сезонного промерзания составляет 1,9-4,2 м. По инженерно-геологическим условиям площадка имеет третью категорию сложности. Верхняя часть разреза представлена техногенными грунтами мощностью 5-10 м, которые залегают на образованиях элювиально-делювиальной зоны осадочной терриген-ной формации нижнего-среднего ордовика (О1-2). В этой зоне мощностью до 5-8 м преобладают крупнообломочные грунты с суглинисто-супесчаным заполнителем, встречаются суглинки и супеси с включениями дресвы и щебня, пески. В нижней части разреза вскрыты аргиллиты осадочной терригенной формации. Техногенная толща включает преимущественно отходы производства, слежавшиеся в течение длительного времени; дополнительного уплотнения не проводилось, отсыпка велась беспорядочно.

При проведении инженерно-геологических изысканий в разрезе площадки выделено 12 ИГЭ, четыре из которых представлены насыпными (техногенными) грунтами разной льдистости и криотекстуры, шесть -образованиями элювиально-делювиальной зоны, остальные два - льдом (мощность 0,1-1,6 м) и аргиллитами слабольдистыми, трещинно-поровой криотекстуры, низкой прочности (залегают с глубины 9,4-14,2 м, вскрытая мощность 0,8-5,6 м). Выделенные 12 ИГЭ следует объединить в четыре в соответствии с современным содержанием этого термина, согласно которому «ИГЭ - однородная в генетико-возрастном (а) и литолого-петрографическом (б) отношениях часть разреза, в пределах которой изменения рассматриваемого показателя состава, строения и свойств носят случайный характер (в); одно и то же однородное по позициям (а) и (б) тело может представлять единый ИГЭ, а может быть разбито на разное количество элементов при рассмотрении разных

показателей с учетом позиции (в)» [1, с. 566].

Таким образом, ИГЭ № 1 - это техногенный современный ^04), ИГЭ № 2 - элювиально-делювиальный нерасчлененный (ес10) геолого-генетические комплексы; ИГЭ № 3 представлен льдом, ИГЭ № 4 - аргиллитами.

Объект и методы исследований. Объектом комплексных лабораторных исследований явились техногенные грунты ^04), которые залегают в пределах всей площадки. Кроме того, проводилось их сравнение с образованиями элювиально-делювиальной зоны аргиллитов (еСО). Исследования выполнялись в Институте земной коры СО РАН для восьми образцов, отобранных из четырех инженерно-геологических скважин (С1, С2, С4, С5) глубиной 15 м. Приводятся результаты их визуального описания (глубина отбора указана в м):

С1-1,5 - пылеватый материал серого цвета с зеленоватым оттенком;

С1-5,0 - пылеватый материал серого цвета с блестками;

С2-9,5 - пылеватый материал с «крупинками», коричневый;

С2-11,0 - пылеватый материал с «крупинками», серовато-желтый (палевый);

С2-12,5 - пылеватый материал с «крупинками», светло-коричневый, слегка сиреневый;

С4-1,5 - пылеватый материал темно-серого цвета с зеленоватым оттенком;

С5-1,0 - пылеватый материал коричневый, слабо охристый;

С5-2,0 - пылеватый материал темно-серого цвета.

Все образцы представляют пылеватую массу, но различаются по цвету: светло-коричневый (палевый) характерен для глубины 9,5-11,0-12,5 м (это, вероятнее всего, грунты подстилающего элювиально-делювиального комплекса, связанного с аргиллитами), серый и темно-серый с различными оттенками (глубина образцов 1,0-5,0 м) - явный признак техногенного продукта. Далее по результатам лабораторных исследований необходимо эти различия обосновать.

Выполнялся гранулометрический анализ методом пипетки с тремя способами подготовки образцов (агрегатный, полудисперсный, дисперсный) [4] (табл.1, в качестве примера приведены данные для четырех образцов); пластичность определялась в грунтовой лаборатории ЗАО «ВостСибИИСИ». Далее выполнены специальные расчеты содержания микроструктурных параметров по методу «Микроструктура» [10] (табл. 2). Кроме того, по стандартным методикам [2] получены данные химического анализа водной и солянокислой вытяжки грунтов, на основании которых установлены состав и содержание водорастворимых солей и карбонатов; содержание подвижных форм оксида алюминия установлено по данным щелочной вытяжки; плотность минеральной части грунта (рБ, г/см3) определялась стандартным (пикнометрическим) методом [5] (в табл. 1, 3, 4 в качестве примера приведены данные для четырех образцов).

Таблица 1

Результаты гранулометрического анализа грунтов_

Номер образца - глубина, м ГГК Мпс1 Мпс2 Мп1 Мп2 Мс1 Мс2 Ip

С1-1,5 tQ4 51,4 21,2 21,8 5,4 0,1 0,1 9,4

48,4 21,1 19,1 10,4 0,5 0,5

44,4 21,0 13,7 10,5 0,9 9,5

С2-11,0 edQ 18,4 22,9 41,9 16,2 0,5 0,1 6,2

15,6 14,7 29,1 25,9 12,6 2,1

11,3 11,1 20,4 31,8 4,4 21,0

С2-12,5 edQ 16,0 29,8 26,1 21,6 6,0 0,5 7,3

15,6 18,2 18,5 31,5 8,8 7,4

9,8 13,7 10,4 35,5 9,5 21,1

С5-1,0 tQ4 33,5 40,1 22,6 1,5 0,5 1,8 8,2

33,1 30,2 26,2 4,7 1,3 4,5

31,8 26,8 21,6 7,2 3,2 9,4

Примечание. Верхняя строка - результаты анализа с агрегатной подготовкой образца, средняя - то же с полудисперсной (стандартной), нижняя - то же с дисперсной; содержание фракций (%): Мпс1 - средне-крупнопесчаной (1,00-0,25); Мпс2 - тонко-мелкопесчаной (0,25-0,05); Мп - крупнопылеватой (0,05-0,01); Мп - мелкопылеватой (0,010-0,002); Мс1 - грубоглинистой (0,001-0,002); Мс2 - тонкоглинистой (<0,001 мм); 1р - число пластичности (%); ГГК - геолого-генетический комплекс.

Особый интерес представляет изучение микроэлементного состава грунтов методом рентгенофлуо-ресцентного анализа (РФА) [8, 9]. Пробы растирались в виде порошка (масса 4-6 г) и помещались в стандартные кюветы фирмы Брукер с тонким майларовым дном. Определения выполнялись на энергодисперсионном спектрометре с поляризатором и сканирующем спектрометре PIONEER фирмы Bruker. Концентрации 18 микроэлементов (V, Cr, Ba, La, Ce, Nd, Nb, Zr, Y, Sr, Rb, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, As, Sn) рассчитывались в ppm (ppm=0,0001 %). Эти исследования на площадке изысканий выполнены впервые. Полученные результаты показали очень высокую степень загрязнения токсичными элементами техногенной толщи по величине интегрального показателя Zc (табл. 5).

Показатель рассчитывался следующим образом: 2с = - (п - 1)] (I =1 до п), где М - коэффициент концентрации 1-го элемента в образце, равный для Со, N1, Си, 2п отношению концентрации токсичного элемента к фоновому содержанию, для РЬ, As - отношению их содержаний к предельно допустимым концентрациям (ПДК); п - число учитываемых элементов (п=6) [7].

Обсуждение результатов. Микроструктура. По данным стандартной гранулометрии (средняя строка в табл. 1) техногенные грунты являются песками (содержание фракции <0,002 мм составляет 1,0-2,3 %) или супесями (5,1-6,3 %), грунты элювиально-делювиальной зоны аргиллитов - суглинками (14,7-

Основные параметры микроструктуры грунтов (П,%)

Таблица 2

П, % Номер образца - глубина, м

С1-1,5 С1-5,0 С2-9,5 С2-11,0 С2-12,5 С4-1,5 С5-1,0 С5-2,0

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

А 15,3 15,4 29,6 40,4 38,0 19,8 16,0 10,7

А1 7,0 14,1 7,6 7,1 6,2 1,5 1,7 2,3

А2 0,2 - 7,3 11,8 16,1 16,5 13,3 6,1

А3 8,4 1,3 14,7 21,5 15,7 1,8 1,0 1,8

М1 44,4 24,9 14,6 11,3 9,8 23,2 31,8 15,6

М2 21,0 49,9 19,5 11,1 13,7 21,5 26,8 29,9

М3 13,7 9,5 17,0 20,4 10,4 25,7 21,6 36,8

М' 9,5 6,3 23,2 21,0 21,1 14,1 9,4 7,1

F6 1 2 5 0 2 1 19 1

М8 10,4 6,5 28,6 25,4 30,6 16,9 12,6 7,4

М9 1,0 2,3 15,8 14,7 16,2 6,3 5,8 5,1

Кгл 10,4 2,8 1,8 1,7 1,9 2,7 2,2 1,5

Примечание: А - общее количество агрегатов, в том числе А17"- 1,00-0,25; 0,25-0,05; 0,05-0,01 мм; М1-3 - количество первичных частиц тех же размеров; М7 - общее количество (первичных и в агрегатах) частиц < 0 001 мм; Р6 - коэффициент свободы этой фракции; М8 - общее количество (первичных и в агрегатах) частиц < 0,002 мм; М - общее содержание частиц < 0,002 мм по стандартной гранулометрии (средняя строка в табл.1); Кл - коэффициент глинистости (М8/М9) в долях единицы; здесь и в табл. 3, 4 в скобках указаны номера образцов различных геолого-генетических комплексов: 1, 2, 6, 7, 8 - 104; 3, 4, 5 - еЬ0.

7Г-Г-

Номера образцов

Рис. 1. Содержание агрегатов в грунтах различных геолого-генетических комплексов; здесь и на рис. 2 по горизонтальной оси указаны номера образцов: 1 - С1-1,5 м; 2 - С1-5,0 м; 6 - С4-1,5 м; 7 - С5-1,0 м; 8 - С5-2,0 м ((04); 3 - С2-9,5 м; 4 - С2-11 м; 5 - С2-12,5 м №0)

2

3

4

5

6

7

8

16,2 %). Число пластичности для всех образцов находится в пределах 5,1-9,4 %, что соответствует супесям и суглинкам.

Проведены расчеты содержания микроструктурных параметров (табл. 2). По количеству агрегатов (А) для техногенных супесей и песков установлен агреги-рованно-скелетный тип микроструктуры (А < 25 %), для грунтов элювиально-делювиальной зоны - ске-летно-агрегированный (А=29,6-38,0 %) и агрегированный (А=40,4 %). Четкие различия отмечаются по содержанию крупнопылеватых агрегатов (А3), первичных тонко-мелкопесчаных частиц (М2) и реальной глинистости (М8): в элювиально-делювиальной зоне больше

о ? 8

А , меньше М и выше глинистость - М (табл. 2, рис. 1 - индекс А3 соответствует индексу А3).

Таким образом, техногенные пески и супеси (выделены по данным стандартной гранулометрии) характеризуются присутствием агрегатов, которые состоят из тонкоглинистых (< 0,001 мм) частиц, так как коэффициент свободы последних очень низкий (Р6=1-2 %, только в одном случае он составляет 19 %). По этой причине агрегированные пески обладают пластичностью (обр. С1—1,5; С1-5,0), супеси могут иметь пластичность суглинка (обр. С5-1,0), суглинкам, наоборот, свойственна пластичность супеси (обр. С2-9,5; С2-11,0). Следовательно, особенности микроструктуры грунтов определяют реальную ситуацию проявления их пластических свойств. Так, суглинки элювиально-делювиального комплекса (образцы С2-9,5; С2-11,0; С2-12,5) благодаря своей высокой агре-гированности (А=29,6-40,4 %) имеют пластичность супесей при весьма значительной реальной глинистости (М8=25,4-30,6 %); в то же время агрегированность песков за счет резерва глинистой фракции, которая находится в агрегатах, объясняет их пластичность.

Результаты химического анализа водной, солянокислой и щелочной вытяжки грунтов. В техногенных грунтах установлено высокое содержание водорастворимых солей (1,827-5,174 %), тип засоления -карбонатно-сульфатный и хлоридно-сульфатный, среди катионов преобладают Са++ и №++К+, магния очень мало (< 0,1 %), реакция среды слабо кислая

(табл. 3). В элювиально-делювиальной зоне резко снижается засоленность, реакция среды нейтральная и слабощелочная.

По данным солянокислой вытяжки (табл. 4, рис. 2) в техногенных грунтах установлено очень высокое содержание карбонатных солей (30,05-51,33 %), среди которых преобладают МдС03 и РеС03, в отложениях элювиально-делювиальной зоны аргиллитов их значительно меньше (19,53-39,71 %) и на первое место выходит СаСО3, следовательно, четко фиксируется критерий различия грунтов двух геолого-генетических комплексов.

Плотность минеральной части грунтов. В лаборатории ЗАО «ВостСибИИСИ» этот показатель не определялся, поскольку в практике изысканий чаще всего применяются справочные данные для песков, супесей, суглинков и глин (2,65-2,70 г/см3), а затем ведутся необходимые расчеты различных показателей. Лабораторные определения (табл. 4) показали, что техногенные грунты (образцы С1-1,5; С1-5,0; С4-1,5; С5-1,0; С5-2,0) имеют аномально завышенные значения плотности - 2,82-2,92 г/см3, поэтому использовать справочные значения не представляется возможным. Причина аномалии определяется присутствием тяжелых компонентов (№, Си, Сг).

Микроэлементный состав. Получены концентрации девяти токсичных микроэлементов, рассчитаны интегральные показатели загрязнения (табл. 5). Кроме того, в техногенных образованиях установлено очень высокое содержание серы, которое составляет 0,954,60 %; в элювиально-делювиальном комплексе этот компонент практически отсутствует (0,029-0,088 %).

В техногенной толще главными «загрязнителями», кроме серы, являются №, Си, Сг, С1 (мышьяк во всех образцах составляет < 5 ррт); 2о=89-384. Слабой степени загрязнения грунта соответствует показатель, который находится в пределах 7-18 [9]. Именно этим пределам соответствуют отложения элювиально-делювиального комплекса (9-14). Таким образом, техногенные грунты характеризуются очень высокими концентрациями токсичных компонентов, что, безусловно, делает их экологически опасными.

Таблица 3

Результаты химического анализа водной вытяжки грунтов (%)_

Номер образца - глубина, м Эвр НС03 - С1 - Б04 " Са++ Мд++ №++ К+ Т рН

С1-5,0 (2) 2,826 0,112 0,048 1,634 0,385 0,031 0,472 к-с 6,8

С2-11,0 (3) 0,494 0,137 0,057 0,326 0,024 0,019 н/о к-с 7,2

С2-12,5 (4) 0,577 0,117 0,088 0,239 0,024 0,024 0,144 к-с 7,0

С5-2,0 (8) 5,174 0,034 0,021 3,583 0,842 0,073 0,638 к-с 6,8

Примечание: Бвр - общее содержание водорастворимых солей; Т ■ ридно-сульфатный; н/о - компонент не обнаружен.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

тип засоления: к-с - карбонатно-сульфатный, х-с - хло-

Таблица4

Содержание (%) карбонатных солей и свободных форм оксида алюминия (Al2Oз*)

Номер образца -глубина, м СаС03 МдС03 РеС03 Экр А1203* рэ

С1-5,0 (2) 8,97 10,70 10,38 30,05 0,70 2,84

С2-11,0 (4) 34,88 н/о 4,83 39,71 0,68 2,81

С2-12,5 (5) 34,88 н/о 3,62 38,50 0,70 2,80

С5-1,0 (7) 9,96 16,80 23,50 50,26 1,18 2,92

Примечание: ps - плотность минеральной части грунта, г/см3.

Для сравнения приведем значения го для других объектов: 1) техногенные грунты прибрежного участка строительства жилых зданий по ул. Дальневосточная в г. Иркутске (район нижнего бьефа плотины, правобережье) - 19-21; 2) природные лессовые грунты в районе Иркутска и Саянска - 18-41. В обоих случаях отмечается средняя степень загрязнения исследованных грунтовых толщ.

На основании изложенных материалов можно сделать следующие выводы:

1. Техногенные грунты мощностью 5-10 м, распространенные в пределах строительной площадки в

районе г. Норильска, отличаются следующими особенностями: они являются песками и супесями (по стандартной гранулометрии) с агрегированно-скелетной микроструктурой, сильно засоленными с преобладанием сульфатов, с высоким содержанием магниевых и железистых карбонатов и токсичных микроэлементов (№, Си, Сг), а также хлора и серы; отмечаются аномальные значения плотности минеральной части за счет присутствия тяжелых компонентов.

60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0

т

I

I

о ю о.

га

х

га *

.

ф ч о

о

-♦— Sкр

Са СО3 -А— 1М|СО3

I—*—I-1-1—

1 2 3 4 5 6 7 8 Номера образцов

Рис. 2. Содержание ^кр) и состав карбонатов в грунтах различных геолого-генетических комплексов

Содержание токсичных микроэлементов в грунтах (ppm)

Таблица 5

Номер образца -глубина, м ГГК № Си Сг V Со гп РЬ Р С1 го

С1-1,5 Ю4 1009 640 550 229 77 165 12 559 623 89

С1-5,0 Ю4 1305 3893 722 159 92 125 9 590 862 314

С2-9,5 edQ 49 28 81 98 20 83 17 668 < 80 14

С2-11,0 edQ 31 17 35 55 19 123 14 711 < 80 14

С2-12,5 edQ 29 19 28 43 16 89 13 676 161 9

С4-1,5 tQ4 733 513 378 174 64 125 12 783 317 99

С5-1,0 tQ4 1427 3232 686 202 99 117 13 535 713 371

С5-2,0 tQ4 5867 1689 1200 214 157 108 15 581 727 384

Примечание: го - показатель загрязнения.

2. Критерии различия между грунтами техногенного ^04) и элювиально-делювиального (ес10) комплексов площадки, установленные по данным комплексных лабораторных исследований, включают параметры микроструктуры (содержание агрегатов, первичных тонко-мелкопесчаных частиц, величина реальной глинистости), степень засоленности (содержание водорастворимых солей), состав карбонатов, содержание

токсичных микроэлементов, хлора и серы.

3. По величине интегрального показателя загрязнения токсичными микроэлементами (2с=84-384), высокому содержанию серы (0,95-4,60 %) и степени засоленности водорастворимыми компонентами (Бвр=1,8-5,1 %) техногенные грунты площадки изысканий являются экологически опасными.

Библиографический список

Статья поступила 15.01.2013 г.

1. Грунтоведение. Издание шестое / В.Т. Трофимов, В.А. Королев, Е.А. Вознесенский и др. М.: Изд-во МГУ, 2005. 1024 с.

2. Лабораторные работы по грунтоведению: учеб. пособие / под ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. М.: Высшая школа, 2008. 519 с.

3. Лолаев А.Б., Лялина О.А., Рященко Т.Г. и др. Влияние химического состава солей на прочностные характеристики глинистых грунтов // Вестник МАНЭБ. Экология Крайнего Севера. 1997. № 5. С.42-45.

4. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л.: Недра, 1970. 528 с.

5. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л.: Недра, 1990. 327 с.

6. Мотузова Г.В., Безуглова О.С. Экологический мониторинг

почв. М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2007. 237 с.

7. Порядин А.Ф., Хованский А.Д. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды. М.: Издательский дом «Прибой», 1996. 350 с.

8. Ревенко А.Г., Ревенко В.А., Худоногова Е.В. и др. Рентге-нофлуоресцентное определение Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Sn, Ba, La, Ce в горных породах на энергодисперсионном спектрометре с поляризатором // Аналитика и контроль. 2002. Т.6, №4. С.400-407.

9. Ревенко А.Г., Худоногова Е.В. Рентгенофлуоресцентное определение содержаний неосновных и следов элементов в различных типах горных пород, почв и отложений с использованием спектрометра S4 PIONEER // Украинский химический журнал. 2005. Т.71, №9-10. С. 39-44.

10. Рященко Т.Г. Региональное грунтоведение (Восточная Сибирь). Иркутск: ИЗК СО РАН, 2010. 287 с.

УДК 623.7

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЛИЯНИЯ УСКОРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ НА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИЕ ПОРОДЫ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ

© А.Н. Хатькова1, В.И. Ростовцев2, К.К. Размахнин3, В.Н. Емельянов4, О.В. Приданова5, А.В. Нескоромных6

1,3,4,5,6ФГБОУ ВПО «Забайкальский государственный университет», 672039, Россия, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30. 2Институт горного дела Сибирского отделения им. Н.А. Чинакала РАН, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 54.

Установлено, что ускоренные электроны оказывают существенное влияние на прочностные свойства цеолитсо-держащих пород, их гранулометрический состав после измельчения, степень раскрытия минералов, за счет чего повышается эффективность последующих процессов обогащения. Показана возможность снижения содержания железосодержащих примесей в цеолитовых продуктах с 3,14 до 0,36% - для цеолитсодержащих пород Шивыр-туйского месторождения и с 11,2 до 0,12% - для шабазитсодержащих андезитобазальтов Талан-Гозагорского месторождения.

1Хатькова Алиса Николаевна, доктор технических наук, профессор, проректор по научной и инновационной работе, тел.: 79144661737, е-mail: [email protected]

Khatkova Alisa, Doctor of technical sciences, Professor, Pro-Rector for Research and Innovation, tel.: +79144661737, е-mail: [email protected]

2Ростовцев Виктор Иванович, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории обогащения полезных ископаемых и технологической экологии, тел.: 83832170280, е-mail: [email protected]

Rostovtsev Victor, Doctor of technical sciences, Leading Researcher of Mineral Processing and Technological Ecology Laboratory, tel.: 83832170280, е-mail: [email protected]

3Размахнин Константин Константинович, кандидат технических наук, зав. кафедрой обогащения полезных ископаемых и вторичного сырья, тел.: +79144661737, е-mail: [email protected]

Razmakhnin Konstantin, Candidate of technical sciences, Head of the Department of Mineral Processing and Recycling of Raw Materials, tel: +79144661737, е-mail: [email protected]

"Емельянов Владимир Николаевич, аспирант, тел.: +79144661737, е-mail: [email protected] Emelyanov Vladimir, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: [email protected]

5Приданова Ольга Витальевна, аспирант, tel.: +79144661737, е-mail: [email protected] Pridanova Olga, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: [email protected]

6Нескоромных Аркадий Владимирович, аспирант, tel.:+79144661737, е-mail: [email protected] Neskoromnykh Arkady, Postgraduate, tel.:+79144661737, е-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.