ШЛАКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА – ПЕРСПЕКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ

Приведены результаты полевого микроделяночного опыта по отработке технологии применения щебня шлакового для разрушения  капиллярной каймы при рекультивации токсичных отходов (хвостохранилищ обогатительных фабрик, полигонов захоронения ТБО и др.) с  минимальным нанесением плодородного слоя почвы. Такой подход позволяет утилизировать отходы черной металлургии при внедрении малозатратных энергосберегающих технологий. В качестве объектов исследования использовали четыре основных вида шлака, получаемого  на АО «ЕВРАЗ ЗСМК» при различных технологиях плавки металла: белый обезжелезенный, доменный (мартеновский), электросталеплавильный и конвертерный. Эти шлаки использовали в качестве инертного материала под минимальным плодородным слоем почвы на делянках  опыта, где высевали многолетние травы (злаково-бобовую смесь). На каждом варианте шлака были контрольный (без внесения удобрения)  вариант и варианты с внесением гуминового препарата калия, полного минерального удобрения, а также с их совместным использованием.  В конце  вегетации  определяли  надземную  фитомассу.  Фитомасса  надземной  продукции  растений  изменялась  в  пределах  17 – 128 г/м2.  Установлено, что наиболее благоприятными свойствами обладают щебень шлаковый конвертерный и доменный, имеющие меньшую фитотоксичность.  Внесение  минерального  удобрения  как  отдельно,  так  и  с  гуматом  калия  привело  к  увеличению  фитомассы  в  2  –  4  раза.  Гумат калия, внесенный отдельно, не влиял на продукцию растений, но на фоне нитрофоски увеличивал фитомассу в 1,6 – 1,8 раза. Для  повышения  всхожести  многолетних  трав  и  стимулирования  их  биологической  продуктивности  рекомендуется  совместное  внесение  минеральных  удобрений  и гуминовых  препаратов.  Щебни  шлаковые  конверторный  и  доменный  можно  использовать  в  качестве  инертного  материала при рекультивации согласно технологии минимального нанесения плодородного слоя почвы. Шлаки белый и электросталеплавильный не рекомендовано использовать в качестве инертного материала из-за их высокой фитотоксичности, отрицательно влияющей на  рост и развитие используемых при рекультивации многолетних трав.

микрополевой опыт, щебень шлаковый, инертный материал, фитотоксичность, надземная фитомасса, рекультивация

1. Брызгалов С.В. Снижение негативного воздействия доменных шлаков при их утилизации на объекты гидросферы: Автореф. дис. канд. техн. наук. – Пермь: изд. ПГТУ, 2009. – 17 с.

2. Пугин К.Г., Вайсман Я.И., Юшков Б.С., Максимович Н.Г. Снижение экологической нагрузки при обращении со шлаками черной металлургии. – Пермь: изд. ПГТУ, 2008. – 316 с.

3. Reuter M., Xiao Y., Boin U. Recycling and environmental issues of metallurgical slags and salt fluxes // VII International Conference on Molten Slags Fluxes and Salts. The South African Institute of Mining and Metallurgy. 2004. P. 349 – 356.

4. Ilutiu-Varvara D.A. Researching the Hazardous Potential of Metallurgical Solid Wastes // Polish Journal of Environmental Studies. 2016. Vol. 25. No. 1. P. 147 – 152.

5. Jahangir J., Nematollah K., and Afshin D. Ecological Risk Assessment of Lead (Pb) after Waste Disposal from Metallurgical Industries // Research Journal of Environmental and Earth Sciences. 2010. Vol. 2 (3). P. 139 – 145.

6. Экология Кузбасса: цифры, факты, события. Департамент природных ресурсов и экологии Кемеровской области. Режим доступа: http://kuzbasseco.ru/?page_id=1010 (Дата обращения: 18.04.2016 г.).

7. Gray N.F. Environmental impact and remediation of acide mine drainage: a management problem // Environmental Geolog. 1997. Vol. 30. Р. 62 – 71.

8. Lind B.B., Fallman A.M., Larsson L.B. Environmental impact of ferrochrome slag in road construction // Waste Management. 2001. Vol. 21 (3). P. 255 – 264.

9. Rai A., Prabakar J., Raju C., Morchalle R. Metallurgical slag as a component in blended cement // Construction and Building Materials. 2002. No. 16. Р. 489 – 494.

10. Старостина Н.Н., Мансурова М.С. Анализ возможности снижения загрязнения окружающей среды при утилизации отвалов горного производства // Экология и безопасность жизнедеятельности. 2014. No 1. С. 141 – 146.

11. Боброва З.М., Ильина О.Ю., Хохряков А.В., Цейтлин Е.М. Применение отходов горно-металлургических и металлургических производств в целях рационального природопользования // Изв. Уральского государственного горного университета. 2015. No 4 (40). С. 16 – 26.

12. Gawor L., Jonczy I. Possibilities of recycling of metallurgical slags and coal mining wastes and reclamation of dumping grounds in Upper Silesian Coal Basin (southern Poland) // Materials and Geoenvironment. 2015. Vol. 62. P. 271 – 276.

13. Беланов И.П., Савенков О.А., Наумова Н.Б. Фитотоксичность почвосубстратов на основе шлаков металлургического производства, используемых в рекультивации // Почвы и окружающая среда. 2018. No 2 (2). С. 1 – 12.

14. Bunzl K., Trautmannsheimer M., Schramel P., Reifenhauser W. Availability of Arsenic, Copper, Lead, Thallium, and Zinc to Various Vegetables Grown in Slag Contaminated Soils // Journal of Environmental Quality. 2001. Vol. 30. P. 934 – 939.

15. Пат. No 2628581 РФ. Способ закрепления поверхности хвостохранилищ с использованием инертных материалов / В.А. Андроханов, Л.Т. Крупская, И.П. Беланов. 2017. Бюл. No 24.

16. Водолеев А.С., Андроханов В.А., Бердова О.В., Юмашева Н.А., Черданцева Е.С. Экологически безопасная консервация отходов железорудного обогащения // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. Т. 60. No 10. С. 792 – 797.

17. Nardi S., Panuccio M.R., Abenavoli M.R., Muscolo A. Auxin-like effect of humic substances extracted from faeces of Allolobophora caliginosa and A. rosea // Soil Biol. Biochem. 1994. Vol. 26. P. 1341 – 1346.

18. Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. – СПб.: Изд-во С. Петерб. ун-та, 2004. – 248 с.

19. Подурец О.И. Связь динамики запасов растительного вещества с фазами посттехногенного почвообразования // Вестник Томского государственного университета. 2011. No 346. С. 169 – 173.

20. Теучеж А.А. Изучение роли подвижного фосфора в системе почва – удобрения – урожай // Научный журнал КубГАУ. 2017. No 127 (03). Электронный ресурс. Режим доступа: http:// ej.kubagro.ru/2017/03/pdf/64.pdf (Дата обращения: 18.04.2016 г.).