000 18033nla2a2200721 4500
001 348145
005 20231029235031.0
035 _a(RuTPU)RU\TPU\book\380105
035 _aRU\TPU\book\380102
090 _a348145
100 _a20221108d2022 k y0rusy50 ca
101 0 _arus
102 _aRU
135 _adrcn ---uucaa
181 0 _ai
182 0 _ab
200 1 _aОценка пылеаэрозольного загрязнения в зоне влияния цементного завода на основе изучения снегового покрова (Новосибирская область)
_fД. А. Володина, А. В. Таловская, Е. Г. Язиков [и др.]
203 _aТекст
_cэлектронный
215 _a1 файл (1 442 Kb)
230 _aЭлектронные текстовые данные (1 файл : 1 442 Kb)
300 _aЗаглавие с титульного листа
320 _a[Библиогр.: с. 81-82 (46 назв.)]
330 _aАктуальность. Загрязнение атмосферного воздуха является важной и актуальной проблемой современности. Одними из главных источников поступления твердых частиц являются предприятия строительной отрасли. Твердые частицы поступают в атмосферный воздух в результате добычи, транспортировки и измельчения сырьевых компонентов, обжига клинкера, помола и транспортировки цемента. В этой связи актуальным является экологическая оценка пылеаэрозольного загрязнения атмосферного воздуха в районах размещения цементных заводов. Цель: оценить состояние атмосферного воздуха в окрестностях цементного завода г. Искитим на основе изучения пылевой нагрузки, уровней накопления химических элементов и форм их нахождения в составе твердых частиц, осевших в снеговом покрове. Объекты: твердая фаза снегового покрова, содержащая пылеаэрозольные частицы, осевшие из атмосферного воздуха в снеговой покров в районе расположения цементного завода, сырьевые компоненты для производства цемента (известняк, глина, шлак, пиритные огарки). Методы: атмогеохимический метод, включающий отбор и подготовку проб снегового покрова для получения твердой фазы снегового покрова; аналитические методы исследования проб: масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, инструментальный нейтронно-активационный анализ, рентгенофазовый метод, сканирующая электронная микроскопия; методы статистической обработки результатов в программном обеспечении «STATISTICA 8»; эколого-геохимический анализ данных путем расчета показателей - пылевая нагрузка (Pn), коэффициент концентрации (Kc), суммарный показатель загрязнения (Zс), картографическое представление результатов в ПО «Surfer 11» и «CorelDraw X7».
330 _aРезультаты. Уровни пылевой нагрузки в окрестностях цементного завода находятся в широком диапазоне - от 57 до 1028 мг/(м2∙сут.) при среднем значении 318 и фоне 7 мг/(м2∙сут.). По нормативным градациям формируются уровни пылевого загрязнения от низкого до очень высокого. По мере удаления от предприятия в север-северо-западном направлении на расстояние от 0,6 до 2,8 км уровни пылевой нагрузки уменьшаются от 436 до 78 мг/(м2∙сут.). Наибольший уровень пылевой нагрузки формируется в ближней зоне влияния (до 500 м) - 1028 мг/(м2∙сут.), а также в районе расположения карьера, где добываются основные сырьевые компоненты - 932 мг/(м2∙сут.). Минеральный состав твердой фазы снегового покрова представлен минералами сырьевых компонентов - кальцитом (CaCO3) - 82,1 %, кварцем (SiO2) - 4,4 %, магнезитом (MgCO3) - 7,6 %; минералами цементного клинкера - браунмиллеритом (Ca2(Al, Fe)2O5) и хатруритом (Ca3(SiO4)O)) - 6,4 и 26,6 %, соответственно. В твердой фазе снегового покрова выделены микрочастицы оксидов кальция и железа, а также микрочастицы алюмосиликатного состава с размерами от 2,7 до 64,5 мкм. Техногенная геохимическая специализация твёрдой фазы снегового покрова характеризуется повышенными уровнями накопления Ca (в 14-23 раза выше фона), Zn, Sr, Sb, Tb, Yb, La, Sm, U (в 2-7 раз выше фона), которые формируют низкий уровень загрязнения.
330 _aРаспределение Ca и пылевой нагрузки по мере удаления от границ завода в северо-западном направлении имеет схожий характер. Максимальные уровни пылевой нагрузки (1028 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca (24 %) в твердой фазе снегового покрова определены на расстоянии 0,5 км, а по мере удаления от границ завода (от 0,5 до 2,8 км) наблюдается снижение уровня пылевой нагрузки в среднем от 7 до 13 раз (140-78 мг/(м2∙сут.)) и накопления Ca в 1,5 раза (16-17 %). Микроэлементы-индикаторы (Cr, Sb, Zn), которые определены в справочнике наилучших доступных технологий как специфичные в составе выбросов цементного производства, в твердой фазе снегового покрова превышают фоновые уровни от 2 до 7 раз. Для твердой фазы снегового покрова характерными являются геохимические ассоциации Zn-Cr, As-Ta, Yb-U-Sb, Tb-Ba, Th-Na, Fe-La. Отмечаются корреляционные связи между микроэлементами-индикаторами (Ca, Ba, Cr, As, Fe, Sb, Zn), характерными для выбросов производства цемента, с редкоземельными и радиоактивными (U, Th) химическими элементами. Этот факт может указывать на единый источник поступления этих элементов (при положительных корреляционных связях), а также отражать разницу в составе корректирующих добавок для производства цемента и разные формы нахождения химических элементов в составе твердых частиц в окрестностях цементного завода (при отрицательных корреляционных связях). Выявленные геохимические ассоциации с высокой долей вероятности отражают геохимическую специализацию используемого сырья, корректирующих и минеральных технологических добавок для производства цемента.
330 _aThe relevance of the research. Air pollution is an important and urgent problem of our time. One of the main sources of particulate matter is the construction industry. Solid particles enter the atmospheric air as a result of the extraction, transportation and grinding of raw materials, clinker firing, grinding and transportation of cement. In this regard, the environmental assessment of dust and aerosol pollution of atmospheric air in the areas where cement plants are located is relevant. Purpose: to assess the state of atmospheric air in the vicinity of the cement plant in Iskitim based on the study of dust load, the levels of accumulation of chemical elements and the forms of their presence in the composition of solid particles settled in the snow cover. Objects: the solid phase of the snow cover containing dust and aerosol particles deposited from the atmospheric air into the snow cover in the area of the cement plant. Methods: atmogeochemical method, including the selection and preparation of snow cover samples to obtain a solid phase of snow cover; analytical methods for studying samples: inductively coupled plasma mass spectrometry, instrumental neutron activation analysis, X-ray phase method, scanning electron microscopy; methods of statistical processing of results in the software «STATISTICA 8»; ecological and geochemical analysis of data by calculating indicators - dust load (Pn), concentration coefficient (Kc), total pollution index (Zspz), cartographic presentation of the results in Surfer 11 and CorelDraw X7 software, raw materials for cement production (limestone, clay, slag, pyrite cinders).
330 _aResults. The levels of dust load in the vicinity of the cement plant are in a wide range (from 57 to 1028 mg/(m2∙day) with an average value of 318 and a background of 7 mg/(m2∙day). Dust pollution ranges from low to very high level. The levels of dust load decrease from 436 to 78 mg/(m2∙day) in the north-north-west direction at a distance of 0,6 to 2,8 km from the plant. The near zone of influence (up to 500 m) - 1028 mg/(m2∙day), as well as in the area of the open pit where the main raw materials are mined - 932 mg/(m2∙day). The mineral composition of the solid phase of the snow cover is represented by minerals raw materials - calcite (CaCO3) - 82,1 %, quartz (SiO2) - 4,4 %, magnesite (MgCO3) - 7,6 %, cement clinker minerals - brownmillerite (Ca2(Al, Fe)2O5) and hatrurite (Ca3(SiO4)O)) - 6,4 and 26,6 %, respectively. In the solid phase of the snow cover, microparticles of calcium and iron oxides, as well as microparticles of aluminosilicate composition with sizes from 2,7 to 64,5 μm, were isolated. The technogenic geochemical specialization of the solid phase of the snow cover is characterized by elevated levels of accumulation of Ca (14-23 times higher than the background), Zn, Sr, Sb, Tb, Yb, La, Sm, U (2-7 times higher than the background), which form a low pollution level. The distribution of Ca and dust load with distance from the boundaries of the plant in the northwest direction are similar.
330 _aThe maximum levels of dust load (1028 mg/(m2∙day)) and Ca accumulation (24 %) in the solid phase of the snow cover were determined at a distance of 0,5 km, and as the distance from the plant boundaries (from 0,5 to 2,8 km), there is a decrease in the level of dust load by an average of 7 to 13 times (140-78 mg/(m2∙day)) and Ca accumulation by 1,5 times (16-17 %). Trace elements-indicators (Cr, Sb, Zn), which are defined in the reference book of the best available technologies as specific in the composition of cement production emissions, in the solid phase of the snow cover exceed background levels from 2 to 7 times. The solid phase of the snow cover is characterized by geochemical associations Zn-Cr, As-Ta, Yb-U-Sb, Tb-Ba, Th-Na, Fe-La. There are correlations between trace elements-indicators (Ca, Ba, Cr, As, Fe, Sb, Zn), characteristic of cement production emissions, with rare earth and radioactive (U, Th) chemical elements. This fact may indicate a single source of these elements (with positive correlations), and also reflect the difference in the composition of corrective additives for cement production and different forms of presence of chemical elements in the composition of solid particles in the vicinity of the cement plant (with negative correlations). The identified geochemical associations with a high degree of probability reflect the geochemical specialization of the raw materials used, corrective and mineral technological additives for cement production.
453 _tAssessment of dust and aerosol pollution in the zone of influence of the cement plant based on the study of snow cover (Novosibirsk region)
_fD. A. Volodina [et al.]
461 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\312844
_x2413-1830
_tИзвестия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов
_fНациональный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
_lBulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering
_d2015-
463 1 _0(RuTPU)RU\TPU\book\380098
_tТ. 333, № 10
_v[С. 69-85]
_d2022
610 1 _aэлектронный ресурс
610 1 _aтруды учёных ТПУ
610 1 _aпылеаэрозоли
610 1 _aцементная промышленность
610 1 _aпылевая нагрузка
610 1 _aснеговой покров
610 1 _aмикроэлементы
610 1 _aзагрязнение
610 1 _aатмосферный воздух
610 1 _aцементные заводы
610 1 _aНовосибирская область
610 1 _adust aerosols
610 1 _acement industry
610 1 _adust load
610 1 _asnow cover
610 1 _atrace elements
610 1 _aair pollution
701 1 _aВолодина
_bД. А.
_gДарья Анатольевна
_6z01712
701 1 _aТаловская
_bА. В.
_cгеохимик
_cдоцент Томского политехнического университета, кандидат геолого-минералогических наук
_f1983-
_gАнна Валерьевна
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\26173
_6z02712
701 1 _aЯзиков
_bЕ. Г.
_cспециалист в области геологии и минералогии
_cпрофессор Томского политехнического университета, доктор геолого-минералогических наук, заместитель проректора по образовательной и международной деятельности
_f1955-
_gЕгор Григорьевич
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\pers\26057
_6z03712
701 1 _aДевятова
_bА. Ю.
_gАнна Юрьевна
_6z04712
701 1 _aЕделев
_bА. В.
_gАлексей Викторович
_6z05712
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_c(2009- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\15902
_6z01701
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа природных ресурсов
_bОтделение геологии
_h8083
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23542
_6z02701
712 0 2 _aНациональный исследовательский Томский политехнический университет
_bИнженерная школа природных ресурсов
_bОтделение геологии
_h8083
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\23542
_6z03701
712 0 2 _aНовосибирский государственный университет
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\721
_6z04701
712 0 2 _aРоссийская академия наук
_bСибирское отделение
_bИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука
_c(Новосибирск)
_c(2005- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\11894
_6z04701
712 0 2 _aРоссийская академия наук
_bСибирское отделение
_bИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука
_c(Новосибирск)
_c(2005- )
_2stltpush
_3(RuTPU)RU\TPU\col\11894
_6z05701
801 2 _aRU
_b63413507
_c20230110
_gRCR
856 4 _uhttps://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/73818/1/bulletin_tpu-2022-v333-i10-07.pdf
856 4 _uhttps://doi.org/10.18799/24131830/2022/10/3704
942 _cCF