Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор литературы
1.1 Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами и тяжелыми металлами 9
1.2 Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов 11
1.3 Общие сведения о хвостохранилищах и хвостах обогащения .17
1.4 Состав и объемы накопления горнопромышленных отходов 21
1.5 Влияние хвостохранилищ на окружающую среду 22
1.6 Рекультивация хвостохранилища 30
1.7 Обзор и анализ существующих способов утилизации отходов обогащения 34
2 Материалы и методы исследования
2.1 Объекты исследования 43
2.2 Аппаратура и методика исследования
2.2.1 Методика определения элементного состава отхода .46
2.2.2 Методика определения токсичности поверхностных
вод в районе расположения хвостохранилища 47
2.2.3 Определение истинной плотности 49
2.2.4 Определение насыпной плотности пустотности 50
2.2.5 Методика исследования агломерирования хвостов обогащения в СВЧ-поле .51
2.2.6 Определение глубины проникновения
электромагнитного излучения в отходы 51
2.2.7 Термогравиметрический анализ отходов обогащения 52
2.2.8 Синхронный термический анализ 53
2.2.9 Определение удельного поверхностного сопротивления
2.2.10 Определение плотности агломератов (сорбентов) 55
2.2.11 Методика определения класса опасности исследуемых структур .55
2.2.12 Определение пористости по ацетону .57
2.2.13 Определение рН водной вытяжки агломерата 57
2.2.14 Исследование поглощения нефтепродуктов агломератами .58
2.2.15 Методика исследования полученных агломератов в качестве сорбента для очистки растворов ионов тяжелых металлов 58
3 Результаты исследований и их обсуждение
3.1 Оценка токсичности поверхностных водных объектов в районе размещения хвостохранилища 59
3.2. Агломерирование отходов обогащения в электромагнитном поле СВЧ-диапазона 72
3.3 Исследование физико-химических, сорбционных свойств агломератов, полученных в СВЧ-поле .84
4 Технологические решения по использованию отходов обогащения и снижению экологической опасности хвостохранилища
4.1 Получение сорбентов из отходов обогащения в электромагнитном поле сверхвысокой частоты 91
4.2 О мерах по снижению экологической опасности хвостохранилища в процессе его использования как источника вторичных материальных ресурсов .93
Основные выводы .98
Список литературы 99
- Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов
- Методика определения элементного состава отхода
- Методика исследования агломерирования хвостов обогащения в СВЧ-поле
- Агломерирование отходов обогащения в электромагнитном поле СВЧ-диапазона
Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов
Необходимость очистки воды от загрязнений возникает в том случае, когда качество воды не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Выбор способа очистки и применение очистительного устройства в общем случае обусловлен физико-химическими свойствами загрязнителей, требований, предъявляемых к степени очистки воды, места установки и условий эксплуатации оборудования.
На практике для очистки вод от нефтепродуктов предлагаются механические, химические, физико-химические и биологические методы, а также их комбинации. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Механический метод является самым распространенным и простым. Из механических методов практическое значение имеют отстаивание, центрифугирование и фильтрование. Они позволяют выделять из воды частицы нефтепродуктов размерами от 10 мкм и более. Отстаивание является наиболее простым и дешевым технологическим способом выделения дисперсных примесей из воды. Основная масса нефтепродуктов в грубодиспергированном (капельном) и некоторая часть в эмульгированном состоянии из сточных вод удаляются в нефтеловушках. Они применяются при содержании нефтепродуктов в сточных водах более 100 мг/л [2]. Данный метод не позволяет улавливать нано- и микрочастицы нефти, поэтому эффективность не полная.
Центрифугирование основано на разделении суспензий и эмульсий в поле центробежных сил. Эффективность очистки по нефтепродуктам составляет 60-95%. Эмульгированные и тонкодиспергированные нефтепродукты, оставшиеся в сточной воде, после отстаивания, можно выделить фильтрованием. Фильтры удобны в эксплуатации, но быстро загрязняются и требуют регенерации, то же самое происходит и с полупроницаемыми мембранами [5].
Механическая очистка обычно служит первой ступенью очистки сточных вод, кроме случаев, когда очищенная сточная вода удовлетворяет требованиям технологических процессов при их использовании, а также может быть спущена в водные объекты при соблюдении экологических нормативов. Для глубокой очистки после механического способа чаще всего используют физико-химические методы. Флотационный метод является наиболее широко используемым в процессе очистки воды от нефтепродуктов. В промышленности наибольшее распространение получили вакуумные флотационные установки и электрофлотаторы. Достоинствами данного метода являются непрерывность процесса и высокая пропускная способность (150-900 м3/сут). Однако флотационные установки являются дорогостоящими, и при флотации также происходит загрязнение воды флотошламами и ПАВ [6].
Одним из методов физико-химической очистки сточных вод от нефтепродуктов является коагуляционный, основанный на способности хлопьев гидроксидов металлов образовывать конгломераты с эмульгированной нефтью. В целях интенсификации процесса на практике используют электрокоагуляцию и сочетание с флокуляцией, что снижает расход коагулянтов. Преимуществами коагуляции являются хорошая степень очистки эмульгированной нефти, низкий расход реагентов. При флокуляционной очистке вод от нефтепродуктов используют флокулянты различного заряда, что обусловлено нестабильностью и сложным химическим составом сточных вод [7].
Для глубокой очистки среди физико-химических методов используют адсорбцию. Таким методом можно добиться 98-процентного очищения. Этот метод перед другими методами очистки имеет следующие преимущества: относительно низкие расходы на строительство очистных сооружений; высокая эффективность очистки от слабо концентрированных загрязнений; небольшая площадь, занимаемая установкой адсорбционной очистки; предусматриваются стадии регенерации и утилизации активированного угля; одновременно с очисткой воды происходит ее обесцвечивание и удаление запаха; возможность адсорбции веществ многокомпонентных смесей[8]. При очистке сточных вод от загрязнений органического характера в качестве сорбентов используются различные природные и синтетические пористые материалы, в том числе, минерального происхождения путем их модифицирования физическими и химическими способами [9-12]. Так, в работе [13] предлагается получение сорбентов нефти модификацией поверхности вермикулита органосилоксанами. Наибольшее распространение в качестве адсорбентов для извлечения органических веществ из водных растворов получили углеродные материалы, поскольку энергия ванн-дер-ваальсового взаимодействия молекул органических веществ с атомами углерода, образующими поверхность углеродных тел, намного больше энергии взаимодействия этих атомов с молекулами воды.На практике в качестве сорбентов используются зола, коксовая мелочь, торф, активные глины, силикагели, алюмогели, активированные угли, перлит, керамзитовый гравий, вулканический туф, аргиллит, отходы различных производств и композиционные материалы [14, 15].
Для более глубокой очистки сточных вод от растворенных в них нефтепродуктов, оставшихся после механической, физико-химической, биологической очистки, можно применять химический способ, основанный на использовании различных реагентов, окисляющих нефтепродукты. Чаще всего для осуществления данного процесса применяют озон или хлор. Степень очистки составляет 86-96%[6].
Новым безреагентным методом очистки сточных вод путем деструкции содержащихся органических примесей является действие гамма излучения от радиоактивных изотопов (60Со, 137Cs и др.), что аналогично действию сильнейших окислителей (озон, хлор, пероксид водорода и др.). В настоящее время вместо изотопов применяют пучки электронов, генерируемых ускорителями с энергией электронов 5-6 МэВ. При воздействии ионизирующего излучения нарушается агрегативная устойчивость коллоидных систем, разрушаются и окисляются практически все органические вещества с образованием простейших соединений[7]. Кроме того под действием излучения происходит радиолиз воды с разложением ее на на Н2 и О2, при этом также выделяется атомарный водород, образуется перекись водорода. Продукты радиолиза способствуют протеканию окислительно - восстановительных процессов в воде [16].
Для высококонцентрированных или высокотоксичных сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, применяют термическое обезвреживание[18]. Растворенные нефтепродукты в сточных водах могут быть обезврежены биохимическим путем с использованием специальных микроорганизмов минерализаторов, которые используют органические вещества в процессе своей жизнедеятельности. Эффективность метода достигает до 99%, При этом эффективность применения биопрепаратов зависит от химического, бактериологического состава, турбулизации сточных вод, адсорбции и потребления кислорода, температуры и рН среды, дозы активного ила [19]. Зачастую активность внесенных биопрепаратов подавляется аборигенными популяциями микроорганизмов, поэтому наиболее эффективными считают биопрепараты на основе природных углеводородокисляющих микроорганизмов различных таксономических групп [20]. Недостатками биохимического метода являются зависимость процесса от температуры окружающей среды, высокие затраты на эксплуатацию очистных сооружений, строгое соблюдение технологического режима, угнетение и гибель микроорганизмов в результате токсического воздействия компонентов с точной воды, утилизация отработанного активного ила.
Методика определения элементного состава отхода
Для определения элементного состава хвостов обогащения использовали метод рентгенофлуоресцентного (РФА) анализа на спектрометре EDX-720, основанный на анализе характеристического спектра вторичного флуоресцентного излучения пробы, который возникает под действием более жесткого рентгеновского излучения. Спектральный состав вторичного излучения адекватно отражает элементный состав анализируемого образца, так как атомы химических элементов имеют свои характеристические линии, индивидуальные для данного элемента. Наличие в спектре характеристических линий указывает на качественный состав пробы, а измерение интенсивности этих линий позволяет количественно оценить концентрацию вещества[140].
Методика определения токсичности поверхностных вод в районе расположения хвостохранилища Одним из методов биологического контроля сред является биотестирование – процедура установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-объектов. Мы использовали методику ПНД Ф Т 14.1:2:4.19 2013 Биологические методы контроля. Методика определения токсичности питьевых, грунтовых, поверхностных и сточных вод, растворов химических веществ по измерению показателей всхожести, средней длины и среднего сухого веса проростков семян кресс- салата (Lepidium sativum).
В качестве тест-объекта в методике использовали семена кресс-салата, обладающие хорошей всхожестью и быстрым прорастанием.
В данной методике токсичность водных сред определялась на основе установления токсического воздействия растворов поверхностных вод на всхожесть семян кресс-салата за определенный период экспозиции.
Методика позволяет идентифицировать наличие острой, хронической и подострой токсичности водных сред.
Дополнительно рассматривается стимулирующий эффект - кратность разбавления питьевых, грунтовых, поверхностных и сточных вод, растворов отдельных химических веществ. В основу методики положен метод оценки токсичности водных объектов и растворов отдельных химических веществ, основанный на оценке корреляционных зависимостей между коэффициентом разбавления исходного объекта (показатель токсичности) и измеряемыми показателями проростков семян кресс-салата (длина, сухой вес, показатель всхожести). Отсутствие токсического воздействия объекта оценивается по коэффициенту разбавления исходной пробы на том уровне разбавления, когда анализируемая проба перестает проявлять подавляющее действие на контролируемые параметры (длина, сухой вес, показатель всхожести) по сравнению с контрольными пробами.
Для определения острого и хронического действия проводили биотестирование исходных исследуемых поверхностных вод и нескольких их разбавлений.
Определение токсичности каждой пробы без разбавления и каждого разбавления проводили в трех параллельных сериях. В качестве контроля использовали три параллельные серии с дистиллированной водой. Биотестирование проводили с соблюдением требований к температуре, продолжительности фотопериода и качеству дистиллированной воды. Биотестирование проводили в чашках Петри ЧБН-2 ГОСТ 25336-82 диаметром 100 мм, в которые помещали фильтровальную бумагу, на которую раскладывали 30 семян кресс-салата, располагаемых друг от друга примерно на равных расстояниях. Фильтровальную бумагу смачивали тестируемыми растворами до полного, но не избыточного е увлажнения. Продолжительность эксперимента составила 7 дней.
В ходе эксперимента анализировали характер прорастания семян в начальной стадии роста проростков (процент всхожести семян).
Через 7 дней эксперимента в каждой чашке Петри определяли процент всхожести семян, подсчитывая количество проросших и не проросших семян и измеряли линейкой длину каждого проростка в мм. Для нахождения среднего сухого веса измеренные ростки укладывали на разграфленный лист бумаги, где в каждой ячейке указаны номер и длина конкретного проростка. Ростки высушивали при комнатной температуре в течение 7 суток, и далее на аналитических весах производили взвешивание высушенных проростков.
При определении острой и хронической токсичности водных объектов устанавливали корреляционные зависимости между кратностью разбавления и величиной контролируемых при биотестировании параметров с использованием классического метода Гаусса в виде:
Истинная плотность отхода определялась в соответствии с ГОСТ 8735-88 Межгосударственный стандарт «Песок для строительных работ» по пикнометрическому методу[142]. Каждую часть навески засыпали в чистый высушенный и предварительно взвешенный пикнометр, после чего взвешивали его вместе с отходом. Затем наливали в пикнометр дистиллированную воду в таком количестве, чтобы пикнометр был заполнен примерно на 2/3 его объема, перемешивали содержимое и ставили его в слегка наклонном положении на водяную баню. Содержимое пикнометра кипятили в течение 15-20 мин для удаления пузырьков воздуха.
После удаления воздуха пикнометр обтирали, охлаждали до температуры помещения, доливали до метки дистиллированной водой и взвешивали. После этого пикнометр освобождали от содержимого, промывали, наполняли до метки дистиллированной водой и снова взвешивали. Все взвешивания производили с погрешностью до 0,01 г.
Методика исследования агломерирования хвостов обогащения в СВЧ-поле
Коэффициент корреляции между всхожестью семян и кратностью разбавления недостоверен, r = -0,15. Для средней длины проростков достоверны различия между неразбавленным раствором и 4-х, 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями, между 2-х кратным разбавлением и контролем, между 4-х кратным разбавлением и контролем, между 8ми кратным разбавлением и 16-ти кратным разбавлением, контролем, между 16-ти кратным разбавлением и контролем. Токсический эффект проявляется для средней длины проростков в диапазоне разбавлений 1-8. Коэффициент корреляции между средней длиной проростков и в данном диапазоне разбавления достоверен, r=0,79. В отношении сухого веса проростков достоверны различия между неразбавленной пробой и между 2-х кратным, 8-ми и 16-ти кратным разбавлениями. Коэффициент корреляции между сухим весом проростков и кратностью разбавления недостоверен, r = 0,21.
Результаты анализа воды, взятой из пруда на реки Миндяк около деревни Казаккулово (точка 2), представлены на рисунке 17.
Коэффициент корреляции между всхожестью семян и кратностью разбавления недостоверен, r = -0,5.
Достоверны различия по средней длине проростков между неразбавленным раствором и 2-х, 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями, между 2-х кратным разбавлением и 8-ми, 16-ти кратным разбавлениями, контролем, между 4-х кратным разбавлением и 8-ми, 16-ти кратным разбавлением, контролем, между 8-ми кратным разбавлением и контролем. Коэффициент корреляции между средней длинной проростков и кратностью разбавления достоверен, r = -0,63, что свидетельствует о стимулирующем эффекте. Данный эффект является следствием явления эвтрофикации, которое характерно для территории, использованной в качестве контроля. Эвтрофикация в настоящее время повсеместно распространена в поверхностных континентальных водах Северного полушария.
Для среднего сухого веса достоверны различия между неразбавленной пробой между 2-х кратным, между 2-х кратным и 4-х, 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями и контролем. Коэффициент корреляции между сухим весом проростков и кратностью разбавления недостоверен, r = -0,11. Всхожесть семян, %
Результаты динамики показателей фитотоксичности при различном уровне разбавления пробы, взятой из пруда на реке Миндяк около деревни Казаккулово.
Результаты анализа воды, взятой в восточной части хвостохранилища (непосредственно у восточного откоса точка 3), представлены на рисунке 18.
Результаты динамики показателей фитотоксичности при различном уровне разбавления пробы, взятой в восточной части хвостохранилища Коэффициент корреляции между всхожестью семян и кратностью разбавления достоверен, r = -0,57 и индицирует воздействие эвтрофикации вод. Для средней длины проростков достоверны различия между неразбавленным раствором и контролем, между 2-х кратным разбавлением и 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями, контролем, между 4-х кратным разбавлением и 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями, контролем. Коэффициент корреляции между средней длинной проростков и кратностью разбавления достоверен, r = -0,57.
Для среднего сухого веса проростков достоверны различия между неразбавленной пробой и между 8-ми кратным разбавлением, между 2-х кратным разбавлением и 2-х, 8-ми кратными разбавлениями, между 4-х и 8-ми кратными разбавлениями, между 8-ми и 16-ти кратными разбавлениями. Коэффициент корреляции между сухим весом проростков и кратностью разбавления недостоверен, r = -0,06.
Представляло интерес исследовать воду из карьера, откуда добывалась руда для обогатительной фабрики. Это сейчас водоем, заполненный голубовато-синей водой с окружающими крутыми берегами-карьерными откосами из скальной породы. Результаты анализа воды, взятой из карьера (точка 4), заполненного водой, представлены на рисунке 19.
Коэффициент корреляции между всхожестью семян и кратностью разбавления недостоверен, r = 0,51.
Для средней длины проростков достоверны различия между неразбавленным раствором и 2-х кратным, 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями и контролем, между 2-х кратным и 8-ми разбавлением, контролем, между 4-х кратным и 16-ти кратным разбавлениями, между 8-ми и 16-ти кратным разбавлениями, между 16-ти кратным разбавлением и контролем. Коэффициент корреляции между средней длинной проростков и кратностью разбавления недостоверен, r = -0,16.
Достоверны различия между неразбавленным раствором между 8-ми, 16-ти кратными разбавлениями, контролем, между 2-х и 16-ти кратными разбавлениями, между 4-х и 16-ти кратными разбавлениями, между 8-ми и 16-ти кратными разбавлениями, между 16-ти кратным разбавлением и контролем. Коэффициент корреляции между сухим весом проростков и кратностью разбавления достоверен, r = -0,71, т.е. наблюдается стимулирующий эффект.
Исследования, проведенные в мае 2014 года, показали, что достоверное токсичное воздействие хвостохранилища проявляется у его северной границы, т.е. токсический эффект локальный и небольшой. В остальных точках фиксируется стимулирующий эффект[158].
Ранее проведенные разными авторами исследования в горнорудных поселках Республики Башкортостан свидетельствуют о негативном воздействии хвостохранилищ на окружающую среду и здоровье населения, что на наш взгляд является прежде всего следствием воздушного переноса. По результатам наших исследований, токсичность поверхностных вод в районе Миндякского хвостохранилища невелика, что можно объяснить как вымыванием токсичных элементов отходов в более нижние по сравнению с уровнем отбора проб слои, так и вовлечением данных элементов в нетоксичные соединения в результате процесса гипергенеза за время хранения отходов. Снижение токсического действия компонентов хвостохранилища - это вопрос времени, хотя и довольно продолжительного, что и отмечается в литературе. Таким образом, можно сделать практический вывод, что сейчас специальных мероприятий по защите среды от поверхностного стока не требуются. Нужно лишь предотвратить пыление с хвостохранилища. При аналитическом определении наличия токсичных элементов в массе лежалых отходов обогащения нельзя делать вывод об уровне токсичности для биоты, поскольку нет информации о структуре химических комплексов, образовавшихся во время хранения. Таким образом, установлено, что прямое влияние токсичных компонентов хвостохранилищ на поверхностные водные объекты со временем снижает свои пространственные границы.
Агломерирование отходов обогащения в электромагнитном поле СВЧ-диапазона
В связи с невозможностью обработки всего объема хвостов в короткий срок, для хвостохранилища, как источника загрязнения атмосферного воздуха и сырья для получения сорбентов, предложена следующая стратегия использования: 1. По мере выемки отходов на переработку, периодически вести физико химический контроль состава отходов для коррекции режима переработки со степенью изменения под влиянием природных факторов и в зависимости от глубины залегания. 2. Провести мероприятия по защите окружающей среды во время эксплуатации и осуществлять контроль за состоянием атмосферного воздуха, водных объектов, почвы. 3. На выработанной территории провести мероприятия по восстановлению экосистемы, характерной для данного климатического района. Для осуществления данной стратегии предлагаются нижеприведенные природоохранные мероприятия.
Хвостохранилище Миндякского рудника защищено рельефом от ветров западного и северного направлений. Поэтому, исходя из географического положения хвостохранилища, целесообразно защитить жилую зону от пылевоздушного потока с южной стороны, т. е. возвести ограждение на западной и северной сторонах хвостохранилища. Схема расположения ограждения на территории хвостохранилища показана на рисунке 34. Исходя из гранулометрического состава отходов, расположения хвостохранилища Миндякского рудника и возможности использования отходов для утилизации, целесообразно использовать аэродинамический и биологический методы борьбы с пылением.
Поскольку в качестве ветрозащитных экранов применяют проницаемые ограждения, предлагается использовать ограждение из штакетника. – Миндякская обогатительная фабрика, 2 – хвостохранилище, 3 – участок для погрузки хвостов, 4 – участок с травой, 5 – водный участок, 6 - дамба, 7-жилая постройка, 8 –забор
Согласно аэродинамике движения воздушного потока при прохождении через препятствия, скорость ветра при установке забора из штакетника высотой 4 м снижается в 5 раз. Ветер низкой скорости не способен больше поддерживать пыль во взвешенном состоянии, и она будет оседать в пределах 20 м от забора. Таким образом, забор высотой 4 м будет эффективно задерживать распространение пыли.
Однако только при небольших скоростях ветра воздушные частицы относительно спокойно перемещаются по параллельным траекториям. При скорости ветра более 4 м/с воздушный поток приобретает завихренный характер. При сильном ветре пыль поднимается на значительные расстояния от поверхности, и пылевоздушный поток будет двигаться выше забора, а не проходить сквозь него. Поэтому наряду с возведением забора необходимо предпринять дополнительную меру по снижению пылеуноса - биологическую рекультивацию хвостохранилища[171,172].
Мониторинг хвостохранилища показал, что на некоторых участках начали произрастать растения (рисунок 35), в частности, облепиха крушиновая, тополь, сосна и т.д. Известно, что облепиха крушиновая относится к одной из перспективных пород при естественном зарастании техногенных объектов в условиях Урала [173], что и подтвердилось - доминирующим видом растительности данного хвостохранилища является именно облепиха крушиновая. Рисунок 35 – Зарастание поверхности хвостохранилища растительностью Она обладает способностью повышать активность почвенных азотфиксирующих бактерий, благоприятствует накоплению хлорофилла в листьях. Кроме того, ускоряется рост других лесных пород, произрастающих по соседству с ней. Так, по данным [174] на отвалах отмечено увеличение высоты деревьев за 10 лет по сравнению с контролем: у березы - на 98 см (24%), свидины - 123 см (92 %), лещины - 59 см (90%). Под посадками облепихи в почвогрунте более интенсивно идет накопление гумуса.
Отходы хвостохранилища Миндякской фабрики по аналогии с почвами можно отнести к песчаным грунтам. Низкое содержание в них глинистой фракции делает их неблагоприятным грунтом для развития растений, так как именно в глинистых частицах сосредоточены элементы питания. Также глинистые частицы отвечают за влагоемкость почвы. Запасы воды в почве обеспечивают водоснабжение растений. Таким образом, создание устойчивого растительного покрова на хвостовом грунте затруднено несколькими факторами: - бесструктурное строение поверхностных хвостов; неблагоприятные водные свойства (низкая влагоемкость и высокая водоотдача (водопроницаемость)). Поэтому водоснабжение растений практически полностью зависит от частоты выпадающих осадков и полива; - недостаток минеральных питательных элементов, полное отсутствие гумуса. Поэтому песчаный грунт хвостохранилища нуждается в применении минеральных и органических удобрений.
Для интенсификации процесса зарастания и снижения пылевыделения с поверхности хвостохранилища Миндякской фабрики предлагается биологическая рекультивация с предварительной стабилизацией поверхности сапропелем -биоактивным органическим закрепителем. Площадь рекультивируемой поверхности составит около 40 га.
Сапропель - сложный органоминеральный комплекс веществ, формирующийся в результате биологических, микробиологических и механических процессов из остатков отмирающих растительных и животных организмов и привносимых в водоемы водой и ветром органических и минеральных примесей. По внешнему виду сапропель представляет собой жирную на ощупь массу оливково-бурого, серого, желтого или розового цвета[175].
Сапропели являются эффективным комплексным органическим удобрением, питательным субстратом для микроорганизмов. В их составе обнаружены многие биологически активные компоненты (гуминовые кислоты, каротин, витамины), фолиевая кислота, что позволяет считать его активной минерально-витаминной подкормкой. Минеральная часть сапропеля содержит большое количество микроэлементов. Помимо подавления пыления поверхности сапропель способствует улучшению качества грунта для роста растений, которые защитят поверхность в дальнейшем. При использовании сапропеля в качестве удобрения улучшается режим азота в грунтах, что особенно актуально при рекультивации. Создание растительного покрова на укрепленной поверхности является наиболее надежным и долговечным решением защиты от эрозии. Установлено, что запыленность воздуха озелененных территорий на 40 % ниже, чем открытых, в них улавливается до 70-80 % аэрозолей. Способность растительных веществ очищать атмосферный воздух от пыли и аэрозолей объясняется физиологическими и биологическими процессами, физико-химической способностью листовой поверхности и ветвей задерживать и осаждать пыль[175].
При таком закреплении поверхности хвостохранилища образуется устойчивый защитный грунтово-сапропелевый воздухо-влагопроницаемый слой. При этом биологически активное связующее на основе сапропеля не образует сплошную непроницаемую пленку, а склеивание дисперсных частиц сапропелем происходит только в местах их соприкосновения. Через свободное пространство между частицами хвостов может свободно осуществляться фильтрация и аэрация нижних слоев.
Для добычи сапропеля предлагается использовать местный источник сапропеля – оз. Месели, находящееся в 0,5 км от хвостохранилища.
Таким образом, предложенные методы борьбы с пылением позволят прекратить пылеунос и не будут препятствовать использованию хвостов при их постепенной утилизации на цели народного хозяйства.