Обоснование технологии консервации породных отвалов сорбент-ориентированным методом

Объект исследования – породные отвалы, загрязненные тяжелыми металлами. Предмет исследования – процессы сорбции ионов тяжелых металлов в рамках сорбент-ориентированной геотехнологии консервации отвалов. Цель работы – совершенствование сорбент-ориентированного метода с использованием природных и техногенных материалов при консервации отвалов с минимизацией воздействия на окружающую природную среду. Идея работы состоит в применении сорбентов-мелиорантов для консервации породных отвалов при рекультивации нарушенных земель с целью сохранения качества окружающей природной среды. Научная новизна: 1. Обоснован и разработан оптимальный состав сорбента-мелиоранта для сорбции ионов тяжелых металлов Cu2+, Pb2+, As3+, отличающийся присутствием торфа и осадков водоподготовки. 2. Обоснованы параметры использовании сорбентов-мелиорантов на основе торфа и осадков водоподготовки для повышения эффективности процессов сорбции ионов тяжелых металлов. 3. Обоснованы параметры эффективного применения геотехнологии консервации породного отвала сорбентами-мелиорантами на основе торфа и осадков водоподготовки. Теоретическая значимость исследования заключается в развитии концепции применения новых методов решения экологических проблем. Практическая значимость работы заключается в разработке новой технологии консервации породного отвала сорбент-ориентированным методом, отличающейся относительной экономической эффективностью; разработке методики расчета параметров иммобилизации ионов тяжелых металлов Cu2+, Pb2+, As3+ сорбентом-мелиорантом на основе торфа и осадков водоподготовки, позволяющей повысить эффективность консервации отвала. Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель и задачи исследований, представлены защищаемые научные положения, изложены методы исследований, научная новизна и практическая значимость работы, отражены личный вклад автора, реализация и апробация работы. В первой главе рассмотрены воздействие отвалов на окружающую природную среду и перспектива их рекультивации, механизмы воздействия тяжёлых металлов на экосистемы окружающей среды и современные исследования процесса сорбции минеральными и органическими природными сорбентами ионов тяжелых металлов. Проведен анализ опыта использования отходов в качестве сорбентов. Во второй главе исследованы физико-химические свойства торфа и осадков водоподготовки. В третьей главе обоснована технология консервации породного отвала сорбент-ориентированным методом. В четвертой главе приведено эколого-экономическое обоснование консервации породного отвала сорбент-ориентированным методом.