RUDN Journal of Ecology and Life SafetyRUDN Journal of Ecology and Life SafetyВестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности2313-23102408-8919Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)2564110.22363/2313-2310-2020-28-2-131-141Environmetal defenceЗащита окружающей средыResearch ArticleResearch of composition and properties of ash and slag waste from the Thermal Power Plant of Trans-Baikal region for decrease of anthropogenic impact on environmentИзучение состава и свойств золошлаковых отходов ТЭС Забайкальского края для снижения антропогенного воздействия на окружающую средуPankovPavel P.ПанковПавел Павлович

junior researcher of the Department of Technosphere Safety

младший научный сотрудник кафедры «Техносферная безопасность»

pavelpankov110990@mail.ruKonovalovaNataliya A.КоноваловаНаталия Анатольевна

PhD in Chemistry, leading researcher of the Department of Technosphere Safety

кандидат химических наук, доцент, ведущий научный сотрудник кафедры «Техносферная безопасность»

zabizht_engineering@mail.ruBespolitovDmitry V.БесполитовДмитрий Викторович

graduate student of the Department of Technosphere Safety

аспирант кафедры «Техносферная безопасность»

zabizht_engineering@mail.ruTrans-Baikal Institute of Railway TransportЗабайкальский институт железнодорожного транспорта15122020282VOL 28, NO2 (2020)ТОМ 28, №2 (2020)13114109022021Copyright ©; 2020, Pankov P.P., Konovalova N.A., Bespolitov D.V.Copyright ©; 2020, Панков П.П., Коновалова Н.А., Бесполитов Д.В.2020Pankov P.P., Konovalova N.A., Bespolitov D.V.Панков П.П., Коновалова Н.А., Бесполитов Д.В.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://journals.rudn.ru/ecology/article/view/25641

The anthropogenic impact on environment of ash and slag waste of CHP 1 and CHP 2 (Chita) and CHP “Priargunsky Industrial Mining and Chemical Union” (Krasnokamensk) is considered. These wastes cause irreparable damage to the environment, occupy a significant area, lead to a deterioration of the environmental situation in the surrounding areas. Liquidation of such objects of accumulated harm to the environment is the most important state task in the areas of national economy and environmental protection. Rapid recycling of ash and slag waste is possible in road construction (the main material-intensive sector of the national economy) due to large-capacity direct use. This will effectively reduce the anthropogenic impact on the environment and significantly reduce the use of mineral raw. The principal possibility of using of fly ash as a secondary mineral raw material in compositions of road soil concrete is substantiated. The methods of atomic emission spectrometry with inductively coupled plasma, differential scanning calorimetry and thermogravimetry were used to study the composition and properties of fly ash of CHP, which is a first-class mineral raw based on the specific effective activity of natural radionuclides (226Ra, 232Th, 40K), which allows their use in the construction industry without restrictions. It has been established that fly ash is non-porous, its hydraulic properties are classified as latent-active and can be added to road cement soils modified with additives of different nature.

Рассмотрено антропогенное воздействие на окружающую среду золошлаковых отходов ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 (г. Читы) и ТЭЦ ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (г. Краснокаменск). Данные отходы наносят непоправимый ущерб окружающей среде, занимают значительные площади, приводят к ухудшению экологической обстановки на прилегающих территориях. Ликвидация таких объектов накопленного вреда окружающей среде является важнейшей государственной задачей в сферах национальной экономики и охраны окружающей среды. Быстрая утилизация золошлаковых отходов возможна в дорожном строительстве (основной материалоемкой отрасли народного хозяйства) за счет крупнотоннажного прямого использования. Это позволит эффективно снизить антропогенное воздействие на окружающую среду, значительно сократить использование первичного минерального сырья. Обоснована принципиальная возможность использования зол уноса в качестве вторичного минерального сырья в составах дорожных цементогрунтов. Методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, дифференциальной сканирующей калориметрией и термогравиметрией изучен состав и свойства зол уноса ТЭЦ, которые являются минеральным сырьем первого класса по удельной эффективной активности естественных радионуклидов (226Ra, 232Th, 40К), что позволяет их использовать в строительной индустрии без ограничений. Установлено, что золы уноса являются непучинистыми, по гидравлическим свойствам относятся к скрыто-активным и могут быть введены в составы дорожных цементогрунтов, модифицированных добавками различной природы.

anthropogenic impactobjects of accumulated environmental harmash and slag wastefly ashash dumproad soil concreteантропогенное воздействиеобъекты накопленного вреда окружающей средезолошлаковые отходызола уносазолоотвалдорожный цементогрунтPegov SA. Antropogennoe vozdejstvie na biosferu [Anthropogenic impact on the biosphere]. Trudy Instituta sistemnogo analiza Rossijskoj akademii nauk [Proceedings of the System Analysis Institute of the Russian Academy of Sciences]. 2009;42:5–32. (In Russ.)Пегов С.А. Антропогенное воздействие на биосферу // Труды Института системного анализа Российской академии наук. 2009. Т. 42. С. 5-32.Bian Z, Miao X, Lei S, Chen S-E, Wang W, Struthers S. The challenges of reusing mining and mineral processing wastes. Science. 2012;337(6095):702–703.Bian Z., Miao X., Lei S., Chen S.-E., Wang W., Struthers S. The Challenges of reusing mining and mineral processing wastes // Science. 2012. Vol. 337. Issue 6095. Pp. 702-703.Dave JM. Disposal of fly ash – an environmental problem. International Journal of Environmental Studies. 1986;26(3):191–215.Dave J.M. Disposal of fly ash - an environmental problem // International Journal of Environmental Studies. 1986. Vol. 26. Issue 3. Pp. 191-215.Ma T, Sheng Y, Meng Y, Sun J. Multistage remediation of heavy metal contaminated river sediments in a mining region based on particle size. Chemosphere. 2019;225:83–92.Ma T., Sheng Y., Meng Y., Sun J. Multistage remediation of heavy metal contaminated river sediments in a mining region based on particle size // Chemosphere. 2019. Vol. 225. Рp. 83-92.Calderón Márguez AJ, Cassettari Filho PC, Rutkowski EW, de Lima IR. Landfill mining as a strategic tool towards global sustainable development. Journal of Cleaner Production. 2019;226:1102–1115.Calderón Márguez A.J., Cassettari Filho P.C., Rutkowski E.W., de Lima Isaac R. Landfill mining as a strategic tool towards global sustainable development // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 226. Pp. 1102-1115.Ram LC, Masto RE. Fly ash for soil amelioration: a review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments. Earth-Science Reviews. 2014;128:52–74.Ram L.C., Masto R.E. Fly ash for soil amelioration: a review on the influence of ash blending with inorganic and organic amendments // Earth-Science Reviews. 2014. Vol. 128. Pp. 52-74.Adeeva LN, Borbat VF. Zola TEC – perspektivnoe syr'e dlya promyshlennosti [Power plant ash as a promising raw material for industry]. Vestnik Omskogo universiteta [Herald of Omsk University]. 2009;(2):141–151. (In Russ.)Адеева Л.Н., Борбат В.Ф. Зола ТЭЦ - перспективное сырье для промышленности // Вестник Омского университета. 2009. № 2. С. 141-151.Ignateva O.A., Mihina TV. Perspektivy utilizacii ispol'zovaniya zoloshlakovyh othodov Cherepetskoj GRES [Prospects for utilization of ash and slag waste from Cherepetskaya State District Electric Power Station]. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2004(11):130–131. (In Russ.)Игнатьева О.А., Михина Т.В. Перспективы утилизации использования золошлаковых отходов Черепетской ГРЭС // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2004. № 11. С. 130-131.Golohvast KS, Blinovskaya YaYu, Filonova EA, Chayka VV, Romanova TYu, Karabtsov AA, Drozd VA, Zubtsova AS, Vasyanovich YA. Analysis of chemical composition of snow in the area of the coal terminal. Mining informational and analytical bulletin. 2014;(S4–11):141–145. (In Russ.)Голохваст К.С., Блиновская Я.Ю., Филонова Е.А., Чайка В.В., Романова Т.Ю., Карабцов А.А., Дрозд В.А., Зубцова А.С., Васянович Ю.А. Анализ химического состава снега в районе угольного терминала // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2014. № S4-11. С. 141-145.Borm PJA. Toxicity and occupational health hazards of coal fly ash (CFA). A review of data and comparison to coal mine dust. Annals of Occupational Hygiene 1997;41(6):659–676.Borm P.J.A. Toxicity and occupational health hazards of coal fly ash (CFA). A review of data and comparison to coal mine dust // Annals of Occupational Hygiene. 1997. Vol. 41. Issue 6. Pp. 659-676.Ribeiro J, Silva TF, Mendonça Filho JG, Flores D. Fly ash from coal combustion – an environmental source of organic compounds. Applied Geochemistry. 2014;44:103–110.Ribeiro J., Silva T.F., Mendonça Filho J.G., Flores D. Fly ash from coal combustion - an environmental source of organic compounds // Applied Geochemistry. 2014. Vol. 44. Pp. 103-110.Ryzhakova N, Raputa VF, Rogova NS, Borisenko AL, Pokrovskaya EA. Spatial distribution of chemical elements in air emissions of coal CHP. Ecology and Industry of Russia. 2013;(1):52–55. (In Russ.)Рыжакова Н.К., Рапута В.Ф., Рогова Н.С., Борисенко А.Л., Покровская Е.А. Пространственное распределение химических элементов атмосферных выбросов угольной ТЭЦ // Экология и промышленность России. 2013. № 1. С. 52-55.Ksenofontov B, Butorova I, Kozodaev A, Afonin A, Taranov R. Problems of Toxicity of Ash and Slag Waste. Ecology and Industry of Russia. 2017;21(2):4–9. (In Russ.)Ксенофонтов Б.С., Буторова И.А., Козодаев А.С., Афонин А.В., Таранов Р.А. Проблемы токсичности золошлаковых отходов // Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. № 2. С. 4-9.Chernovalova AV, Cherentsova AA. Comparative characteristic of industrial toxins CHP of Russian Far East. Ecology and Industry of Russia. 2014;(6):51–55. (In Russ.)Черновалова А.В., Черенцова А.А. Сравнительная характеристика токсииндустратов ТЭЦ Дальнего Востока // Экология и промышленность России. 2014. № 6. С. 51-55.Sidorova GP, Ovsejchuk VA, Krylov DA. Problemy ugol'noj energetiki, svyazannye s radioaktivnost'yu uglej [The problems of coal power related to the radioactivity of coal]. Vestnik ZabGU [Bulletin of ZabGU]. 2013;8(99):38–45. (In Russ.)Сидорова Г.П., Овсейчук В.А., Крылов Д.А. Проблемы угольной энергетики, связанные с радиоактивностью углей // Вестник ЗабГУ. 2013. № 8 (99). С. 38-45.Ovsejchuk VA, Krylov DA, Sidorova GP. Radiacionnye vybrosy ot ugol'nyh TES [Radiation emissions from coal thermal power plants]. Vestnik ZabGU [Bulletin of ZabGU]. 2012;10(89):24–29. (In Russ.)Овсейчук В.А., Крылов Д.А., Сидорова Г.П. Радиационные выбросы от угольных ТЭС // Вестник ЗабГУ. 2012. № 10 (89). С. 24-29.Glushchenko NN, Olhovskaya IP. Ekologicheskaya bezopasnost' energetiki. Svojstva chastic letuchej zoly TES, rabotayushchih na ugle. Izvestiya RAN. Energetika. 2014;(1):20–27. (In Russ.)Глущенко Н.Н., Ольховская И.П. Экологическая безопасность энергетики. Свойства частиц летучей золы ТЭС, работающих на угле // Известия РАН. Энергетика. 2014. № 1. С. 20-27.Yankova VI, Gvozdenko TA, Golokhvast KS, Chaika VV, Gorodnyi VA. Granulometric analysis of atmospheric particles from environmentally favorable and problematic areas of Vladivostok. Health. Medicalecology. Science. 2014;2(56):62–66. (In Russ.)Янькова В.И., Гвозденко Т.А., Голохваст К.С., Чайка В.В., Городный В.А. Гранулометрический анализ атмосферных взвесей экологически благополучного и неблагополучного районов Владивостока // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014. № 2 (56). С. 62-66.Vlasova V, Artemova O, Fomina E. Determination of Directions for the Effective Use of TPP Waste. Ecology and Industry of Russia. 2017;21(11):36–41. (In Russ.)Власова В.В., Артемова О.С., Фомина Е.Ю. Определение направлений эффективного использования отходов ТЭС // Экология и промышленность России. 2017. Т. 21. № 11. С. 36-41.Khudyakova LI, Zalutskiy AV, Paleev PL. Use of ash and slag waste of thermal power plants. XXI century. Technosphere Safety. 2019;4(3):375–391. (In Russ.)Худякова Л.И., Залуцкий А.В., Палеев П.Л. Использование золошлаковых отходов тепловых электростанций // XXI век. Техносферная безопасность. 2019. № 4 (3). С. 375-391.