Наукові засади застосування відходів видобутку нерудних корисних копалин у заходах санації навколишнього середовища

Abstract

Дисертацію присвячено розв'язанню науково-прикладної проблеми виявленнядешевих, ефективних, локально близько розміщених природних матеріалів серед відходів гірничої промисловості та дослідження їх впливу на довкілля для досягнення комплексного ефекту підвищення екологічної безпеки гірничої промисловості та позитивного впливу на довкілля заходів санації водних об’єктів. Обґрунтовано концепцію використання відходів гірничовидобувної галузі для поліпшення стану водного середовища, розроблено метод і досліджено властивості та склад природних матеріалів, встановлено основні параметри процесів у технологіях очищення води, виконано дослідження впливу подрібнення та декріпітації вапняку на ефективність санації, розроблено моделі машинного навчання на основі штучних нейронних мереж та нечіткої логіки, розроблено метод та виконано дослідження процесів перероблення накопичуваних розкривних порід, створено рекомендації щодо реалізації локальних заходів санації водного середовища. The dissertation is devoted to the solution of the scientific and applied problem of identifying cheap, effective, locally close natural materials among the waste of the mining industry and studying their impact on the environment in order to achieve the comprehensive effect of increasing the environmental safety of the mining industry and the positive impact on the environment of measures to rehabilitate water bodies. Today, significant volumes of waste, which have adsorption and reactivity and can be used for sanitation of the water environment, are accumulated and not used in mining. The beneficial use of these wastes requires the improvement of methods and the implementation of their research, taking into account the current global state of development of environmental sanitation measures. Methods have been improved and the properties, qualitative and quantitative composition of natural materials have been investigated for their use in environmental remediation measures. On the basis of the determined numerical values of the pH of the studied materials, the conditions for the implementation of the process of sorption of cationic pollutants are substantiated. It was found that in the rocks directly on the surface of the earth of the volcanic tuff deposits, the content of iron-containing minerals is about 40%, which is enough for the sanitation of the water environment through oxidation-reduction processes with the participation of divalent iron. The adsorption capacity of natural materials for heavy metals is approximately 25% higher in those containing hematite, and such materials are capable of sorption in both acidic and alkaline aqueous environments, unlike those containing only aluminosilicates. For the effective remediation of the water environment with a high concentration of heavy metals, it is necessary to introduce the natural material in small doses with an interval that depends on the electrostatic repulsion of cations of heavy metals and minerals of natural materials. The importance of dosing dispersed thermally activated and natural limestone for the removal of cationic and anionic pollutants for the safe course of the water environment sanitation process was experimentally revealed. Grinding and decrepitation intensify the reduction of anionic contaminants by 40% compared to natural limestone. It was established that the choice of the type of limestone depends on the type of pollutants, and the efficiency of their extraction depends on the rate of increase in the pH value of the water and the initial parameters of the water environment