Комплексное использование природных ресурсов by Донецкий политехник (Донецкий национальный технический университет)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФАКУЛЬТЕТ ЭКОЛОГИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ КАФЕДРА ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ХI НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ Сборник научных трудов

21 ноября 2019 года Донецк

ХI НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ Сборник научных трудов

Донецк, 21 ноября 2019 года

УДК 622.261 «Комплексное использование природных ресурсов», XI научная конференция, сборник научных трудов (21 ноября 2019 г., Донецк) / ред. М.Н. Шафоростова, В.Н. Артамонов, Д.А. Козырь, Д.А. Макеева – Донецк: ДОННТУ, 2019. – 85 с.

В сборнике представлены материалы научной конференции «Комплексное использование природных ресурсов», в которых отражены вопросы разработки и использования технологий по комплексному использованию природных ресурсов, очистки сточных вод, обращения с отходами, рационального использования природных ресурсов, организационные и социально-экономические аспекты рационального природопользования.

Редакторы:

к.н.г.у., доц. Шафоростова М.Н.

к.т.н., доц. Артамонов В.Н. к.т.н. Макеева Д.А.

Ответственный за выпуск:

к.т.н. Козырь Д.А.

ДОННТУ, 2019

Содержание СОДЕРЖАНИЕ ........................................................................................................................... 4 Матлак Е.С., Шафоростова М.Н. РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ В ДОНЕЦКОМ РЕГИОНЕ .................................... 6 Аксенова В.А, Дубель В.М.ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ...9 Бизунов А.С., Косюк А.П., Борздыко Е.В. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЛИНА В ХВОЕ PINUS SYLVESTRIS В УСЛОВИЯХ ДЯТЬКОВСКОГО РАЙОНА В 2019 Г. .................................. 11 Божко Д.И., Козырь Д.А. АНАЛИЗ ГАЗОВОГО СОСТАВА ВЫБРОСОВ ГОРЯЩИХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ .......................................................................................................... 13 Бородько Э. Ю., Макеева Д.А. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ ЗА СЧЕТ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ .............................. 16 Волкова В.А., Козырь Д.А. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩЕГО ПОРОДНОГО ОТВАЛА ..................................................................................... 20 Грачёва О.Д., Артамонов В.Н. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГЕОЭКОСИСТЕМ ........................................................................... 25 Егорченко Н.Е., Борздыко Е.В. АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ ОЗЁР КРАСНОГОРСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ БИОТЕСТИРОВАНИЕМ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ DAPHNIA MAGNA ................................................................................................................... 28 Ерёмка Ю.А., Козырь Д.А. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ВЛИЯНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ..................................... 30 Исаев Р.И., Сулейманов Я.Р., Борздыко Е.В. ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Г. БРЯНСКА ЗА 2019 Г. ............................................................. 32 Кирьязиева И.А., Дубель В.М. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ....................................................................................................................... 36 Корытченкова Е.Е., Ткаченко С.Н. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОРОДА В ЭНЕРГЕТИКЕ ............................. 38 Косюк А.П., Бизунов А.С., Борздыко Е.В. АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПРОЛИНА В ЛИСТЬЯХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Г. БРЯНСКА В 2019Г. .............................................. 41 Плахотин А.С., Анищенко Л.Н. БИОИНДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ Р. СНЕЖЕТЬ В ЧЕРТЕ КРУПНОГО ГОРОДА НА ПРИМЕРЕ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ (НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ РФ) ............................................................................................................. 45 Плужник А.А., Дубель В.М. РОЛЬ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В ВОЗНИКНОВЕНИИ КОНФЛИКТОВ ......................................................................................................................... 49 Поденок Р.А., Авраменко М.В. АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В ФИТОЦЕНОЗЕ КАК ОСНОВА УСТОЙЧИВОСТИ СООБЩЕСТВ ...................................... 51 Политько К.А., Шафоростова М.Н. ПРИРОДООХРАННЫЙ ПРОЕКТ ПО ВНЕДРЕНИЮ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ НА СВИНОФЕРМЕ ............................................................... 52

Пылюгин В.Б., Чижикова О.А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ .................................................................................................... 54 Рябцева Н.А., Дубель В.М. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДОНБАССА .................. 56 Семененко Н.П., Макеева Д.А. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ ............................................................................................................. 58 Сиканевич Е.О, Дубель В.М. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПЫТА ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ .............................................................. 61 Скрыпник Е.В.,Артамонов В.Н. ВЫЯВЛЕНИЕ ОПАСНОСТЕЙ ЗДОРОВЬЮ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ЗАПЫЛЕННОСТИ РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ......................................................... 63 Соболева О.А., Щетинская О.С., Анищенко Л.Н.РОДНИКИ ПАМЯТНИКОВ ПРИРОДЫ «ВЕРХНИЙ СУДОК», «НИЖНИЙ СУДОК» (БРЯНСК, БРЯНСКАЯ ОБЛАСТЬ, НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ РФ) .............................................................................................................. 65 Степанов Д.А., Шафоростова М.Н. БИОМАССА И БИООТХОДЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ ............................................................... 69 Сулейманов Я.Р., Исаев Р.И., Борздыко Е.В.БИОИНДИКАЦИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПО СОСТОЯНИЮ ХВОИ PINUS SYLVESTRIS В УСЛОВИЯХ ДЯТЬКОВСКОГО РАЙОНА В 2019 Г. .................................................................................... 74 Тимоханова И.А., Козырь Д.А. УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ РИСКАМИ ПРИ СНИЖЕНИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ.............................................................................................................. 76 Чукардина О.С., Шафоростова М.Н. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ ВНЕДРЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ......................................................................... 78 Шаповалов Д.С., Макеева Д.А. CНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ПОРОДНОГО ОТВАЛА ШАХТЫ КАЛИНИНА ............................................................................................. 80 Якушева М.Ю.,Анищенко Л.Н. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА БРЯНСКА И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА...... 83

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАЩЕНИЯ С ТВЕРДЫМИ БЫТОВЫМИ ОТХОДАМИ В ДОНЕЦКОМ РЕГИОНЕ Матлак Е.С., к.т.н., доц., Шафоростова М.Н., к.н. по гос.упр., доц. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Одной из причин деградации окружающей среды, а, следовательно, ухудшение качества жизни, является прогрессирующий рост объемов образования и накопления твердых бытовых отходов (ТБО) в мире со скоростью 3-6% в год. В Донбассе, занимающей лидирующие позиции в Европе по уровню техногенной нагрузки на единицу территории, решение проблемы ТБО относят к приоритетам экологической безопасности. Как показывает мировой опыт, «мусорный кризис» не может быть преодолен только посредством ужесточения экологического законодательства, принятия новых стандартов либо внедрения более совершенных технологий. Проблема требует комплексного подхода, сочетающего решение экологических, социальных, экономических и технологических задач в сфере обращения с ТБО. В настоящее время, такая стратегия успешно реализуется в странах Европейского Союза в рамках концепции комплексного управления отходами (КУО), в основу которой положен принцип иерархии [1]. Однако, принимая во внимание некоторые экономические и социальные аспекты развития Донбасса, можно предположить, что внедрение европейской системы КУО в Донбассе будет неэффективным. Альтернативой может стать создание системы управления потоками ТБО, позволяющие обеспечить достижение состояния «нулевых отходов», необходимость реализация которого впервые обоснована Р. Мюрреем [2]. Целевой функцией концепции «нулевых отходов», является минимизация влияния бытовых отходов на городскую среду за счет уменьшения объемов их накопления. Поэтому основным концептуальным принципом становится принцип дифференциации потоков ТБО, согласно которому общий поток отходов у места их образования распределяется на следующие потоки: • органические вещества, легко разлагающиеся; • инертные минеральные крупногабаритные отходы; • потенциальные вторичные материальные ресурсы (ВМР); • опасные отходы. Принцип дифференциации потоков ТБО может быть реализован следующим образом. На начальном этапе жизненного цикла муниципальных ТБО от общего потока отходов отделяется поток, идентифицирующийся как легко разлагающаяся органика. Поток структурируется в зависимости от места образования (тип жилого дома, объект городской инфраструктуры). На этом же этапе обращения с ТБО из общего потока отходов отводится поток инертных минеральных крупногабаритных отходов, образующихся при проведении строительных и ремонтных работ в домашнем хозяйстве и на объектах городского подчинения. Поток потенциальных вторичных материальных ресурсов, генерирующийся в результате жизнедеятельности городского населения и хозяйственной деятельности объектов инфраструктуры, распределяется по составляющим морфологического состава отходов и направляются в специализированные организации для подетальной разборки с последующей утилизацией. Тара и упаковка, макулатура, текстиль, металлы, стекло, кожа, резина собираются в передвижные, маркированные для каждого вида ВМР контейнеры и вывозятся для последующей предварительной обработки и окончательной переработки. Поток опасных отходов, образующихся в домашнем хозяйстве, на объектах городской инфраструктуры, выделяется из общего потока ТБО посредством организации адресного сбора компонентов потока[3]. Перечисленные дифференцированные потоки должны функционировать в рамках пространственно-временной конфигурации системы управления качеством окружающей природной среды региона с учетом финансовых, административно-экономических и 6

других инструментов государственного контроля и социально-экологического нормирования. Их особенности заключаются в следующем: • управление первым потоком осуществляется на основе принципа альтернативного принуждения субъектов ведения хозяйства к раздельному сбору составляющих органической фракции в специальные контейнеры с последующим их вывозом на мусороперерабатывающий завод для получения компоста или биогаза; • управление потоком инертных минеральных крупногабаритных отходов реализуется на основе принципа материальной заинтересованности субъектов хозяйствования, инициирующих образования данных отходов; • управление потоком потенциальных вторичных материальных ресурсов строится по принципу экономической целесообразности в цепочке «производитель отходов» «сортировщик отходов» - «переработчик ВМР». Реализация указанного принципа возможна, поскольку деятельность по раздельному сбору отходов должна материально стимулировать субъектов, их генерирующих, а компании, которые занимаются вывозом, переработкой и утилизацией ВМР напрямую заинтересованы в получении большого количества хорошо отсортированных и предварительно обработанных отходов. Субъектами экономического стимулирования в этом случае выступают жители, сдающие отсортированные фракции ТБО в передвижные или стационарные приемные пункты или складирующие компоненты ТБО в специализированные контейнеры, расположенные на придомной территории.Окончательная сортировка собранных ценных компонентов или функций осуществляется принимающими компаниями с целью повышения качества утилизируемых ВМР на специальных мусоросортировочных комплексах (МСК). При управлении потоком опасных отходов положен принцип осознанной безопасности. Подразумевается, что субъект, производящий такого рода отходы, имея информацию о потенциальной опасности отхода, сознательно препятствует их бесконтрольному поступлению в окружающую среду и смешиванию с другими потоками ТБО. Обязательным элементом реализации указанного принципа является осведомленность населения о видах опасных отходов, их токсичности и возможных последствиях бесконтрольного размещения в окружающей среде и смешивания с другими фракциями ТБО. Изложенный подход может быть использован для усовершенствования схемы управления сферой обращения с ТБО, выражает предполагающей создание отходоперерабатывающей отрасли в Донецком регионе.Технологический алгоритм комплексной переработки ТБО представляет комбинацию процессов: • селективного сбора компонентов/фракций отходов; • механизированной сортировки (покомпонентно и пофракционно), биотермической и обработки отходов обогащения органической фракции ТБО; • термической обработки отходов обогащения и компостирование утилизацией продуктов сжигания (шлаков и тепла отходящих газов), а также производство биотоплива с помощью брикетирования или газификации для обеспечения населения «зелёной» электроэнергией и теплоэнергией. Сочетание процессов сортировки, биотермической и термической переработки отходов, компостирование и производство топлива из отходов на сегодняшний день является наиболее перспективным направлением развития системы обращения с отходами. Этот подход может быть реализован при участии региональных органов власти путём разработки концепции по обращению с отходами, которая бы учитывали инновационное видение новейших направлений и совершенствования государственных механизмов управления в вопросах обращения с отходами производства и потребления в рамках социально-экономического развития региона. 7

Региональная концепция должна не только отражать общие подходы к управлению отходами, но также учитывать множество дополнительных факторов, индивидуальных для каждой территории: • региональные особенности территории, в том числе площадь территории и плотность населения, структура населения, климатические условия и т.д.; • существующее положение области обращения с отходами состояние объектов размещения отходов, их соответствие нормативным требованиям, систему сбора и транспортировки отходов, наличие объектов по переработке отходов, имеющиеся проекты по утилизации ТБО; • перспективы и направления развития как региона в целом, так и отдельных и населённых пунктов, перспективы привлечения частного капитала и т.п.; • перспективные технологии переработки отходов и т.п. Для практического осуществления концепции достижения состояния «нулевых отходов» в регионе должны быть созданы объективные предпосылки: • разработана программа обращения с муниципальными отходами; • определенные базовые компании и организации, которые могут осуществлять транспортировку, предварительную обработку и окончательную переработку в новую продукцию дифференцированных потоков ТБО; • оценен инвестиционный потенциал ряда рыночных инструментов; • решение важная методологическая задача – сформирована система индикаторов, необходимых для контроля за процессом управления ТБО. К числу индикаторов системы управления ТБО следует отнести показатели, приведенные в таблице 1 [3]. Таблица 1 – Система индикаторов системы управления № 1

Показатели Экономикоправовые

Экологоэкономические Экологотехнологические Устойчивого развития Природоохранные

3 4 5

Описание Характеризуют уровень соблюдения национального и международного законодательства. Экономический механизм регулирования отношения в сфере обращения с ТБО. Показатели экономической пользы/ущерба от реализации различных мероприятий в сфере обращения с ТБО. Показатели технического характера, связанные с экологическими аспектами обращения с ТБО. Индикаторы устойчивого развития Показатели качества окружающей среды в районе мест удаления или утилизации ТБО, а также в населённом пункте, непосредственно обусловленные размещением ТБО.

На основании изложенного можно предложить, что в перспективе представленная концепция достижения состояния «нулевых отходов» станет базовой концепцией региональной системы управления окружающей среды. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Европейская практика обращения с отходами: проблемы, решения, перспективы. – СПб: UNEP, НП «Региональные энергетические партнерство», 2015. – 74 с. 2. Мюррей Р. Цель – «ZeroWaste». – М.: ОМННО «Совет Гринпис», 2004. 3. Сафранов Т.А. Управление качеством окружающей среды в контексте решения проблемы твердых бытовых отходов / Т.А. Сафранов, Е.Р. Губанов, Т.П. Шанина, В.Ю. Кориневская, А.П. Скрипник // Проблемы экологии, 2013. – №1-2. 8

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ Аксенова В.А., Дубель В.М., канд. экон. наук, доц. ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Основное направление развития глобальной энергетики уже отчетливо видно: под влиянием изменений в энергополитике и развития новых технологий, мир входит в этап 4го энергетического перехода к широкому использованию возобновляемых источников энергии и вытеснению ископаемых видов топлива. Быстрое развитие технологий стимулирует преобразования в энергетической отрасли. Недорогие возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия вытесняют традиционную энергетику и предоставляют широкий спектр возможностей для развития и инвестирования [1]. Изучением вопросов, связанных с перспективами развития альтернативной энергетики, занимались В. И. Виссарионов, Г. В. Дерюгина, В. А. Кузнецова, В. Германович, А. Турилин и ряд других ученых. Вместе с тем, нет единого подхода к методике внедрения альтернативной энергетики и оценке ее эффективности, что обуславливает актуальность выбранного направления исследования. Цель исследования – анализ перспектив использования солнечной энергии и развития солнечной энергетики. По мнению исполнительного директора МЭА Фатих Бироль, возобновляемые источники энергии уже в настоящее время являются вторым по величине источником электроэнергии в мире. Но предстоит ускорить темпы их внедрения в мировую экономику с целью устойчивого эколого-экономического развития на долгосрочную перспективу и обеспечение достаточного количества энергии для гармоничного развития человечества [3]. Из всех возобновляемых источников энергии наиболее перспективным ученые считают солнечную энергетику. Кроме того, это находит подтверждения и с экономической точки зрения. За последние годы рыночные цены на солнечные модули значительно уменьшились, а их эффективность повышается. Популярность солнечной энергетики обусловило высокие темпы роста данной отрасли в мировой экономике (рисунок 1). 350 300

ГВт

250 200 150 100 50 0 2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Рисунок 1 - Показатели мощности СЭ в мире, 2010-2016 гг. [3] По прогнозам ученых, в период с 2019 по 2024 гг. мощность возобновляемой энергии увеличится на 50% благодаря солнечной энергии. Это увеличение на 1 200 ГВт эквивалентно общей установленной мощности всех энергоблоков мирового лидера в развитии энергетики – США. Только на солнечные фотогальванические покрытия приходится почти 60% ожидаемого роста производства энергии. 9

Современной тенденцией является быстрое расширение сфер использования солнечной электроэнергетики как для централизованной выработки электроэнергии на солнечных электростанциях, так и в индивидуальных системах электроснабжения общественных и частных зданий. Главным фактором роста станет удешевление оборудования. За последние два года цены на модули упали на 32%, а инверторы подешевели на 18%. По мнению специалистов в области энергетики данная тенденция сохранится, и многие компании начнут осваивать новые отрасли. Они будут не только обслуживать установки, но также выпускать комплектующие и самостоятельно заниматься монтажом. Некоторые начнут внедрять новые технологии, в том числе машинное обучение. В течение последних двух лет цена на модули уменьшилась с 0,58 до 0,35 долл. США за Ватт. Важным экономическим последствием является снижение полезных площадей, отводящихся под солнечные электростанции на ту же мощность. Предварительные прогнозы свидетельствуют о том, что около 90 стран продолжат внедрять модули и строить солнечные электростанции. В разных регионах мира общая мощность солнечных установок будет расти примерно на 500 МВт ежегодно. МЭА заявило, что распределенные солнечные фотоэлектрические системы, установленные на коммерческих зданиях, домах и промышленных объектах, составят почти половину роста рынка PV-систем. Несмотря на тот факт, что технологии СЭ приближаются к стадии зрелости, количество инновационных разработок увеличивается, о чем свидетельствует ежегодный рост патентной активности. С 1 января 2012 года по 31 августа 2016 года во всем мире было зарегистрировано 10 127 патентов, связанных с разработкой нанотехнологий в солнечной электроэнергетике. Только в США было заявлено свыше 4 тысяч патентов. В 2016 году инвестиции в СЭ увеличились на 11,6% и достигли 126,9 млрд. долл. США. Ожидается, что глобальные инвестиции в СЭ будут расти в среднем на 9,0% ежегодно до 2020 года. Согласно прогнозам, к 2020 году на долю СЭ будет приходиться 37,5% глобальных инвестиций в электроэнергию, что, к примеру, значительно опережает инвестиции в ветроэнергетику с долей в 21,0%. С совершенствованием технологий солнечная энергия находит все новые области применения: солнечный коллектор, солнечная батарея для ноутбука, аккумулятор на солнечных батареях для телефона, автомобиль на солнечной энергии, солнечная кухня, светильники на солнечных батареях и многое другое. Солнечная энергетика представляет собой одно из самых перспективных направлений возобновляемой энергетики. С ростом стоимости нефти и газа, а так же истощением природных ресурсов и ухудшением состояния природной среды,наблюдается тенденция к постепенному переходу на альтернативные и более доступные источники энергии. Наиболее перспективным источником возобновляемой энергии в мировом масштабе является солнечная энергия. Во многих государствах работают специальные программы, направленные на использование энергии солнца. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Виссарионов, В. И. Солнечная энергетика / В. И. Виссарионов, Г. В. Дерюгина, В. А. Кузнецова. – Москва: МЭИ, 2008. – 317 с. 2. Германович, В., Турилин, А. Альтернативные источники энергии и энергосбережение. Практические конструкции по использованию энергии ветра, солнца, воды, земли, биомассы. / В. Германович, А. Турилин. – Санкт-Петербург: Наука и техника, 2014. – 320 с.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОЛИНА В ХВОЕ PINUS SYLVESTRIS В УСЛОВИЯХ ДЯТЬКОВСКОГО РАЙОНА В 2019 Г. Бизунов А.С., Косюк А.П., Борздыко Е.В., к.б.н., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» По данным докладов «О состоянии окружающей среды Брянской области» за несколько лет, атмосферный воздух Дятьковского района Брянской области характеризуется высоким уровнем загрязнения среди 27 районов региона. Кроме того в самом районе не осуществляется инструментальный экологический контроль на предприятиях и в целом. Все это имеет отражение на предоставленной скудной информации в ежегодных отчетах о состоянии ОС Дятьковского района [1]. В связи с этим актуально провести комплексный экологический контроль с применением разных методов исследования. Важно использовать в исследованиях не только инструментальные методы, но и биоиндикационные, что позволит добавить информативности результатам исследования. Цель НИР – проанализировать содержание пролина в хвое сосны обыкновенной в условиях атмосферного загрязнения Дятьковского района Брянской области. Исследования проводились в 2019 г. в 10 населенных пунктах Дятьковского района и 1 пункте Суземского района (контроль). В ходе исследования проанализировано 33 образца на содержание пролина в хвое. Все экспериментальные данные обработаны статистически. Содержание пролина в растительном сырье определяли спектрофотометрическим методом. За основу принята методика, модифицированная применительно к хвойным растениям [2]. В условиях воздействия аэрозагрязнителей в листьях растений вырабатывается свободный пролин. Это осмотически активное низкомолекулярное вещество, образует гидрофильные коллоиды, удерживает воду и защищает растительные белки от разрушения (при неблагоприятных условиях). Увеличение содержания пролина в клетках растений увеличивает устойчивость растений к стрессам [2]. В таблице 1 приведены результаты исследований на содержание в пробе пролина в хвоеPinus sylvestris в условиях Дятьковского района (рисунок 1). Таблица 1- Среднее арифметическое содержание в пробе пролина в хвое Pinus sylvestris в условиях Дятьковского района №п/п

Населенный пункт

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

пгт. Бытошь, ИЗА=6,35 г. Дятьково ИЗА=7,64 пгт. Ивот ИЗА=6,45 пгт. Любохна ИЗА=7,15 пгт. Старь ИЗА=6,32 п. Дружба ИЗА=5,5 д. Березино ИЗА=6,81 д. Верхи ИЗА=5,00 с. Немеричи ИЗА=5,10 с. Слободище ИЗА=5,00

Содержание (среднее арифметическое) пролина, мг % на сырую массу ст. Нерусса (Суземский район) ИЗА=2,3 опыт контроль 12,4±0,1 93,00±1,9 12,4±0,1 101,68±2,4 12,4±0,1 90,52±1,5 12,4±0,1 93, 25±1,2 12,4±0,1 91,76±1,3 12,4±0,1 70,68±1,3 12,4±0,1 96,72±1,5 12,4±0,1 64,48±1,2 12,4±0,1 73,16±1,2 12,4±0,1 58,28±1,0

Коэффициент устойчивости

7,5 8,2 7,3 7,5 7,4 5,7 7,8 5,2 5,9 4,7

содержание пролина, мг(%на сырую массу)

120

100

0 1

населенные пункты

Рисунок 1 – Содержание пролина (мг% на сырую массу) в хвое сосны обыкновенной в условиях Дятьковского района. Примечание: 1 – Контроль (ст. Нерусса Суземский район), 2 - пгт. Бытошь, 3- г. Дятьково, 4- пгт. Ивот, 5- пгт. Любохна, 6- пгт. Старь, 7- п. Дружба, 8- д. Березино, 9- д. Верхи, 10- с. Немеричи, 11с. Слободище

Анализ результатов исследований показал, что содержание пролина в хвое сосны обыкновенной во всех населенных пунктах Дятьковского района достоверно выше контроля в 4,7-8,2 раза (tфакт>tтабл,,Р=99%). Однако концентрация пролина в хвое, собранной в 10 населенных пунктах Дятьковского района между собой различается не достоверно (tфакт<tтабл). Максимальная концентрация отмечена в г. Дятьково (101,68%), минимальная с. Слободище (58,28%). Вероятно, увеличение содержания пролина в клетках растений увеличивает устойчивость растений к стрессам. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Природные ресурсы и окружающая среда Брянской области: Годовой доклад об экологической ситуации в Брянской области в 2018 г./Департамент природных ресурсов и экологии Брянской области. Брянск, 2019.-242 с. 2. Шихалеева Г.Н., Будняк А.К., Шихалеев И.И., Иващенко О.Л. Модифицированная методика определения пролина в растительных объектах //Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iменi В.Н. Каразiна. Серiя: бiологiя. Вип.21, №1112, 2014.-С. 172-168

АНАЛИЗ ГАЗОВОГО СОСТАВА ВЫБРОСОВ ГОРЯЩИХ ПОРОДНЫХ ОТВАЛОВ Божко Д.И., Козырь Д.А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Многие угледобывающие страны мира (Россия, Австралия, Китай, Германия, Индия и др.) сталкиваются с проблемой горящих породных отвалов (ГПО) на протяжении десятилетий (рисунок 1) [1]. Исследователями установлено, что отвалы после окончания эксплуатации горят еще более 10 лет. Их горение сопровождается выбросом токсичных газов, загрязнением почв и поверхностных водоемов. Горящие породные отвалы Донбасса вносят свой вклад в глобальное потепление, они ежегодно выделяют в атмосферу около 300 000 тонн загрязняющих веществ, в том числе парниковых газов .

Рисунок 1 - Горение породного отвала в Индии Предотвращение самовозгорания очагов на породных отвалах, и снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при их горении является глобальной экологической задачей. В глобальном масштабе выбросы большого количества парниковых газов из горящих породных отвалов могут вносить вклад в изменение климата и экосистем. В региональном и локальном масштабе выбросы оксидов углерода, оксидов азота, сернистого ангидрида, сероводорода, взвешенных частиц и микроэлементов могут вызывать ухудшение здоровья населения. Такие летучие элементы как мышьяк, фтор, ртуть, селен часто встречаются в залежах угля, а при возгорании они могут улетучиваться в атмосферу, а затем вдыхаться, или адсорбироваться на растениях и передаваться затем по пищевым цепям. В процессах низкотемпературного окисления продуцируется, главным образом, СО2. При повышенных температурах при самовозгорании, отмечается недостаток кислорода, изменяются химические реакции и образуются значительные количества СН4. Многими исследователями проводились измерения отходящих газов на ГПО. Исследования газовых выбросов ГПО в Авиньоне, Северная Франция показали следующие концентрации загрязняющих веществ (таблица 1) [2].

Таблица 1 - Состав газовой фазы на очагах тепловыделения Очаг Т 0С* SO2, ppm CO, ppm CO2,wt% CH4,ppm S1 S2 S3 S4

100 <5 225 11 100 9.6 56 19.8 * температура газа

110 22

7 6.13

80 47 191

NOx, ppm 15-26 15-26 26 7.87

H2O, mL 100 3550 30

Российскими исследователями проводился отбор газовых конденсатов на ГПО Челябинской области, на породных отвалах Кемеровской области. Объектами исследования являлись парогазовые конденсаты, отобранные непосредственным забором и охлаждением газов из фумарол [3]. Химический состав газовых конденсатов угольных отвалов различен. При длительном горении внутри отвала начинают происходить процессы метаморфизма отвальных пород, с образованием новых минеральных фаз и выбросом специфического спектра элементов. Основными факторами, определяющими состав и количество газов, выделяющихся при окислении и горении отвальной массы, являются приток воздуха, температура протекания процесса, вещественный и фракционный состав отвальной массы и степень метаморфизма. Породы отвалов шахт Донбасса содержат значительное количество угля. По данным Южгипрошахт в отвальной массе угля размером от 25 мм содержится от 1,7 до 12,4%. Учитывая большое содержание угля в породных отвалах, использование газовых показателей самовозгорания угля при оценке теплового состояния породных отвалов считается целесообразным. Величины выбросов в атмосферный воздух при горении породных отвалов используются при составлении статистической отчётности предприятий, а также при расчете платы за выбросы в атмосферу каждого загрязняющего вещества. В Российской Федерации расчет выбросов в атмосферу от горящих породных отвалов проводится в соответствии с «Сборником методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами» [4]. В соответствии с методикой производится расчет следующих загрязняющих веществ - окись углерода, двуокись углерода, сернистый газ, сероводород и окислы азота. Расчет производится по удельным значениям выбросов, расчет не зависит от температуры горящего породного отвала. В ДНР расчет выбросов в атмосферу проводится в соответствии СОУ-П 10.100174102.007:2008 «Выбросы вредных веществ из породных отвалов. Методика расчета», разработанная НИИГД «Респиратор», на основании температурной съемки породных отвалов (рисунок 2) [5].

Рисунок 2 - Схема точек измерения температуры при контактной температурной съемке

В методике представлены, полученные теоретическим путем расчётные 2 зависимости скорости выделяемых вредных веществ (мг/м ·с) от температуры: qCO = 15,31+0,2148∆Tmax, qSO2 = 2,847+0,546∆Tmax, qH2S = 14,52exp+[-6,7*10-5(∆Tmax- 256)2] , qNOx = 0,575+3,839*10-4∆Tmax,

(1) (2) (3) (4)

Здесь ∆Tmax– максимально возможная температура в очаге самонагревания на глубине 0,1 м. Таким образом, в настоящее время оценка выбросов в атмосферный воздух при горении породных отвалов проводится по основным загрязняющим веществам по расчетным методикам. Исследования выбросов макрокомпонентов: Са, Na, K, Mg, Fе, В, Si и микрокомпонентов Zn, As, Mn, Sr, Ва, Ni не содержат связи величины выбросов от температурного состояния отвала. Для принятия оптимального комплекса мероприятий по предупреждению и ликвидации пожаров необходим своевременный мониторинг стадий развития процесса окисления отвальных пород. Использование современных методов анализа выбросов при горении породных отвалов позволит достоверно определить ущерб окружающей среде при горении отвалов и на основе анализа выбросов определять стадию горения породного отвала. Своевременный мониторинг позволит выполнять мероприятия по предотвращению самовозгорания очагов на породных отвалах и снизит выбросы в атмосферный воздух. Важным является своевременно выявить, локализовать и ликвидировать очаги самовозгорания на породных отвалах. Контроль теплового состояния и газового режима породных отвалов дает большие возможности по выявлению пожаров на ранних стадиях. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Sinha, A. Spontaneous Coal Seam Fires: A Global Phenomenon [Текст] / A. Sinha, V.K. Singh // Spontaneous Coal Seam Fires: Mitigating a Global Disaster/ UNESCO Offie Beijing. – 2005.- РР. 42-66. 2. Nasalehdani, M. N. Condensate minerals from a burning coal-waste heap in Avion, northern FRANCE [Текст] / M. Naze-Nancy Nasalehdani, Florias Mees, Michel Dubois, Yvan Coquinot, Jean-Luc Potdevin // The Canadian Mineralogist № 47. -2009. - РР. 865-884. 3. Девятова, А. Ю. Газо-аэрозольные выбросы при горении угольных отвалов [Текст] / А. Ю. Девятова // Интерэкспо Гео-Сибирь, vol. 2. - №. 3. – 2013. - С. 147-152. 4. УДК 504.064.38 «Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами» [Текст] - СССР.: Государственный Комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природный среды. – 1986.- 142 с. 5. СОУ-П 10.1-00174102.007:2008 «Выбросы вредных веществ из породных отвалов. Методика расчета» [Текст]. НИИ Респиратор. Донецк. – 2008.- 50 с.

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ ЗА СЧЕТ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ Бородько Э. Ю., Макеева Д. А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Инновационный подход к энергонезависимости объектов хозяйствования приводит к повышению уровня экологической безопасности города. Рациональным является комплексное использование альтернативных источников энергии. Это позволяет минимизировать недостатки, характерные каждому из них. У всех источников энергии есть свои недостатки. У жидко-топливных - дороговизна содержания, у солнечных дороговизна установки, у ветровых - непостоянство ветра. Поэтому для автономного и полностью надежного обеспечения энергией рекомендуется использовать объединенную, так называемую, гибридную систему. Таким образом, используются все преимущества и нивелируются недостатки. Исследование, проводимое автором, и представленное в этой статье направлено на технико-экономическое обоснование и подтверждение целесообразности комплексного использования альтернативных источников энергии, это, безусловно, будет способствовать повышению уровня экологической безопасности объектов хозяйствования, что в свою очередь будет повышать уровень энергетической независимости государства. Традиционные источники электроэнергии работают на углеводородном топливе, которое загрязняет атмосферу. Эту проблему пытались решить так называемым мирным атомом. Предполагалось, что проблема с недостатком электроэнергии и вреде экологии решена, но в 1986 году атомная электростанция показала обратный эффект. В процессе поиска безопасного источника электроэнергии было открыто множество альтернативных источников энергии, преобразующих обычные земные процессы в электрическую, механическую и тепловую энергию. Самые распространенные из них это ветровая и солнечная энергия. Ветроэнергетика – это преобразование кинетической энергии воздуха в механическую, электрическую, тепловую или в любую другую энергию, необходимую в народном хозяйстве. Преобразование в электрическую энергию происходит с помощью ветрогенераторов, которые бывают вертикальными и горизонтальными (рисунок 1).

Рисунок 1- Ветровая электростанция 16

На сегодня самая мощная ветроэлектростанция в мире находится в Индии штат Раджастхан, её производительность составляет 1064 МВт, вторая по мощности находится в Техасе, США, производительность 781,5 МВт. Солнечная энергия – это энергия от Солнца в форме радиации и света. В настоящее время различают 2 наиболее популярных способа преобразования солнечной энергии: фотовольтаика и гелиотермальная энергетика. Первая по мощности солнечная электростация расположена в штате Аризона, а вторая по мощности индийская фотоэлектрическая станция, которая дает в год 214 МВт энергии. Современное использование гибридных установок также может обеспечивать горячей водой, например, с помощью использования солнечной и геотермальной энергии. Ветрогенераторы дополняются бензо- или дизельным генератором для питания нагрузки переменного тока (освещение, телевизор, аудиосистема, холодильник, стиральная машина и т.д.) в качестве дополнительного источника электроэнергии на период безветрия или пиковой нагрузки. В данном исследовании в качестве дополнительного источника энергии к ветрогенератору, предлагается солнечная батарея (рисунок 2). Ощутимо преимущество этой гибридной станций при круглогодичном использовании. В зимнее время основная выработка электроэнергии приходится на ветроэлектрическую установку, а летом — на солнечные фотоэлектрические модули.

Рисунок 2 – Ветросолнечная электростанция В типовой состав системы входят: Ветрогенератор - вырабатывает электроэнергию с параметрами, зависящими от скорости ветра. Солнечная батарея (фотоэлектрический модуль - ФМ) - вырабатывает дополнительную энергию от солнечного света, зависящую от освещенности. Повышает надежность и предсказуемость энергообеспечения и суммарную выработку энергии. Аккумуляторные батареи - накопитель электроэнергии, выработанной от ветра и солнца. Необходимы также для согласования графиков выработки и потребления энергии. Инвертор - источник бесперебойного питания - устройство, согласующее между собой указанные выше компоненты, нагрузку и внешнюю сеть 220В. Автоматически коммутирует нагрузку на питание от внешней сети 220В или от преобразователя. Отображает параметры системы на цифровом индикаторе. Выходная мощность инвертора определяет выходную мощность всей ветросолнечной системы. Мачта - служит для установки головки на высоте, на которой ветровой поток не затеняется препятствиями и имеет достаточную скорость. 17

Наибольшее распространение из альтернативных источников электроэнергии получили солнечные батареи и ветрогенераторы (рисунок 3). Обе технологии достаточно хорошо отработаны, цены на оборудование постепенно снижаются, и сейчас, например, солнечный модуль мощностью 200–250 Вт можно приобрести за приемлемую сумму.

Рисунок 3 – Схема гибридной ветросолнечной электростанции Автономные ветросолнечные электрические системы могут быть различной мощности. Для питания маломощной нагрузки — например, 2-3 люминесцентных или светодиодных светильника, телевизор, радио и другую маломощную нагрузку постоянного тока, небольшой холодильник — система строится на базе маломощных ветроэлектрических установок мощностью 200-500Вт. Такие системы рекомендуются при среднегодовых скоростях ветра от 3 м/c. Это не единственный пример гибрида в альтернативной энергетике. Довольно популярны на сегодняшний день гибридные электростанции, сочетающие в себе «зеленые» генераторы энергии с традиционными. Примером может служить опыт американских энергетиков, которые объединили тепловую электростанцию с солнечным генератором, удешевив тем самым электроэнергию на двадцать процентов и сделав производство энергии более экологичным. Существует вариант гибрида в Израиле, где солнечный генератор «скрещен» с газовой турбиной, которая служит резервным источником энергии в темное время суток и пасмурные дни. Все более популярной становится гибридная мобильная установка, которая совмещает в себе ветрогенератор, солнечные батареи и резервный генератор на дизельном топливе. Вся эта электростанция размещена на автомобильном прицепе, что позволяет возить с собой электричество в 18

прямом смысле этого слова. Появление различных вариантов гибридных энергетических систем дает возможность человечеству плавно и безболезненно перейти в новую эру энергетики, в которой энергия будет дешевле и чище. В данной работе рассматривается возможность использования и применимость для Донбасса гибридной ветросолнечной системы энергосбережения, что является продолжением уже проведенных исследований, посвящённых комплексному использованию альтернативных источников энергии. В процессе исследования ветрогидроэлектростанции был проведен расчет экологической и экономической целесообразности, который показал, что за счет комплексного использования энергии ветра и воды в условиях работающей шахты, предприятие может себя обслуживать без посторонней помощи (снабжение электроэнергией) и продавать избыточную электроэнергию населению. Экологический эффект состоит в уменьшении выбросов парниковых газов и снижении платы за выбросы. Для Донецкого региона возможным и целесообразным является также использование гибридных комплексов «ветер-солнце». Донецкий климат имеет характерный для степной зоны, ярко выраженный характер ветров. Зимой на Донбассе преобладают восточные, юго-восточные и северо-восточные ветры, летом - западные и северо-западные, ветры южного направления бывают редко. Среднемесячная скорость ветра в Донецке в октябре - апреле 6,1 метра в секунду, в маесентябре - 4,4 метра в секунду, максимальная скорость ветра в городе 34 метра в секунду. Когда зимой дуют северные и северо-восточные ветры, температура в городе Донецке может опуститься ниже 30 градусов, летом при ветрах этих направлений в городе становится по-осеннему холодно. Восточные и юго-восточные ветры летом приносят суховеи. По мнению ученых, 220 солнечных дней в году вполне достаточно, чтобы внедрение солнечных коллекторов было экономически выгодно. На Донбассе 190 солнечных дней, что позволяет использовать солнечные батареи в полной мере. Использовать такие ветросолнечные электростанции можно в любой точке планеты, потому что плотность потока солнечного излучения достаточно высока. Есть географические места, где солнце светит практически круглый год, добавив к такому потоку силу ветра, и установив ветрогенераторы, можно получить невероятную по мощи энергию. Использование данных гибридных установок на территории Донбасса является перспективными, данному вопросу будут посвящены дальнейшие исследования. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Ветро-солнечная электростанция [Электронный ресурс] // Электро: [сайт]. https://www.solarhome.ru/autonom/windsolar.htm 2. Гибридные солнечные и ветро-солнечные электростанции [Электронный ресурс] // Электро: [сайт] https://greensystem.com.ua/avtonomnoeelektrosnabzhenie/gibridnie-vetro-silnechnie-ses/ 3. Климат в городе Донецк [Электронный ресурс] // Электро: [сайт] http://alldonetsk.info/klimat-gorode-doneck 4. Бородько, Э.Ю. Управление ресурсосбережением с учётом комплексного использования альтернативных источников энергии [Текст] // «Экологические проблемы топливно – энергетического комплекса», научная конференцияв, сборник научных трудов (21 марта 2019 г., Донецк) / ред. В.Н. Артамонов, И.А. Павлюченко - Донецк, ДонНТУ, 2019 г. – С. 16-19. 5. Бородько, Э.Ю., Макеева, Д.А. Использование ветровой энергии в условиях Донбасса [Текст] // «Экологические проблемы топливно – энергетического комплекса», студенческая научная конференция,сборник научных трудов (26 апреля 2018 г., Донецк) / ред. В.Н. Артамонов, И.А. Павлюченко - Донецк, ДонНТУ, 2018 г. - С. 13-16. 19

6. Бородько, Э.Ю, Макеева, Д.А. Экономическая целесообразность комплексного использования альтернативных источников энергии [Текст] // Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: сборник материалов ХIII Международной конференции аспирантов и студентов / ДОННТУ, ДонНУ. – Донецк: ГОУ ВПО «ДОННТУ», 2019. - С. 257-260 7. Обозов, А.Дж., Ботпаев, Р.М. Возобновляемые источники энергии [Текст]. / Обозов, А.Дж., Ботпаев, Р.М. – Бишкек: КГТУ, 2010. – 224 с. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТУШЕНИЯ ГОРЯЩЕГО ПОРОДНОГО ОТВАЛА

Волкова В.А., Козырь Д.А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет»

В настоящее время все большую проблему создает значительное количество отвалов горных пород. Нехватка средств на ведение мониторинга и проведения противопожарных мероприятий зачастую привοдят к возникновению пожаров, что не только отрицательно влияет на уровень экологической безопасности промышленных агломераций, но и создает угрозу жизнедеятельности близлежащих регионов. Проблема тушения породных отвалов в настоящее время является весьма актуальной для всех предприятий отрасли, в том числе ликвидированных. Целью данной статьи является технико-экономическое обоснование тушения горящего породного отвала (ПО). Для тушения горящего породного отвала разработан ряд методик. В данной статье была использована «Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов» [1]. При проведении работ может быть использовано такое техническое оборудование: автобетононасосы, предназначенные для нагнетания рабочих жидкостей при цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта; автобетоносмесители для транспортирования бетонной смеси и разгрузки ее непосредственно в место укладки; буровой станок для бурения скважин и др. Работы по тушению горящего породного отвала выполняются не менее чем двумя работниками, использующими изолирующие средства индивидуальной защиты органов дыхания. Горящую вершину предварительно орошают водой до температуры пород не более о 150 С на глубине 2,5-3 м. Подача воды и известковой суспензии на породный отвал осуществляется трубопроводами, выполненными из труб полиэтиленовых низкого давления диаметром 90 мм. Количество воды для предварительного орошения горящих вершин породного отвала принимается 100л (0,1м3) на 1 м2 поверхности породного отвала. На горящих породных отвалах расход известкового раствора на тушение очагов горения должен быть не менее 50л (0,05м3) на 1 м2 горящей поверхности отвала. Подача известкового раствора производится в 2 приема с перерывами 3 часа [2]. Подача раствора осуществляется через шарнирно-сочлененный бетоновоз автобетононасоса методом разлива в несколько приемов. После прекращения выхода пара и снижения температуры горящих очагов на отвале необходимо предусмотреть разведку глубины расположения очагов горения с целью определения высоты понижения отвала для безопасного ведения работ и эффективного тушения. Перфорацию обсадных труб осуществлять на длине, составляющей 1/3 длины скважины (става труб). Мероприятия для тушения глубинных очагов горения разрабатывают по результатам температурной съемки. Скважины для тушения глубинных очагов горения бурят с охлаждением и обсадкой трубами из полиэтиленовых низкого давления. Минимальное расстояние между скважинами - 5 м2.Тушение отвала заканчивается (отвал является 20

потушенным), при условии, что температура пород в очагах горения на глубине 2,5 м от поверхности не превышает 80 °С и не увеличивается в период между двумя температурными съемками. В случае результатов температурной съемки превышающей 80 °С на глубине 1,5м, пропитку известковым раствором повторяют. Рассчитаем основные экономические показатели, которые будут характеризовать деятельность по тушению горящего породного отвала. Рассчитаем затраты на приобретение бурящего устройства (РБК-250(300)-7.5): Збур = N × Ц бура ,

(1)

где Ц бура – стоимость одного бура, руб./шт. N – количество буров, шт. Рассчитаем затраты на приобретение труб из полиэтиленовых низкого давления (диаметр = 90 мм). Зтруб = N труб × Ц труб × L ,

(2)

где N труб – количество труб, шт.; Ц труб – стоимость трубы, руб./п.м.; L – длина трубы, м. Необходимое количество труб рассчитаем исходя из того, что на каждую скважину нужна 1 труба, а расстояние между скважинами 5м2:

N труб =

S пов , 5

(3)

где S пов – площадь горящей поверхности отвала, м2; 5 – расстояние между скважинами, м2. Рассчитаем капитальные затраты на оборудование для реализации проекта (таблица 1). КЗ = Збур + Зтруб ,

(4)

где Збур – затраты на бурящее устройство, руб.; З труб – затраты на трубы из полиэтиленовых низкого давления, руб.

Таблица 1 – Основные показатели капитальных затрат № Название показателя 1 Затраты на приобретение бурящего устройства (РБК-250(300)-7.5) 2 Затраты на приобретение труб

Ед. изм. руб. руб.

Показатель 152000 650000

Необходимо принимать во внимание возможность непредвиденных ситуаций (замена бура или труб). Рассчитаем эксплуатационные затраты (таблица 2) по формуле: З = З раств + Зводу + АР + А + ФОТ + ЕСВ ,

(5)

где З раств – затраты на приобретение раствора, руб./год; Зводу – затраты на приобретение воды, руб./год; 21

АР – затраты на аренду транспортного средства, руб./год; А – амортизационные начисления, руб./год; ФОТ – фонд оплаты труда работников, обслуживающих оборудование, руб./год;

ЕСВ – единый социальный взнос на фонд оплаты труда, руб./год.

Затраты на воду для поверхностного орошения отвала определяем по формуле: З в = Ц в × Vводы ,

(6)

где Ц в – цена воды (оборотная вода), руб./м3; 3 Vводы – объем воды, необходимый для тушения, м Объем воды, необходимый для тушения, рассчитаем по формуле: Vводы = Vнводы × S пов ,

(7)

где Vнводы – нормативный расход воды на 1 м2 горящей поверхности отвала, м3 2 S пов – площадь горящей поверхности отвала, м Затраты на раствор для тушения отвала определяем по формуле: З раств = Ц раств + V раств ,

(8)

где Ц раств – цена раствора, руб./ м3 V раств – необходимый объем раствора, м

Необходимый объем раствора определяем по формуле: V раств = S пов × Vнраств × 2,

(9)

где Vнраств – нормативный объем раствора для 1 м2 горящей породы, м3 2 – количество подач известкового раствора (согласно инструкции по тушению), раз. Затраты на аренду водовоза для перевозки воды и раствора равны, так как объем одинаковый (затраты на топливо и заработную плату водителя учтены в стоимость рейса), и рассчитываются по формуле: АР = Ц рейс × n × 2 ,

(10)

где Ц рейс – цена одного рейса, руб/рейс; n – количество ходок одной машиной за день, шт. Количество рейсов рассчитываем по формуле: n=

Vв−ва , Qm

(11)

Где Vв -ва – объем перевозимого вещества (1000 воды + 1000 раствора), м3; 3 Q m – объем вещества, который перевозиться одной машиной, м /маш. Рассчитаем сумму годовой амортизации производственного оборудования прямолинейным методом по формуле:

Csоб , i =1 Т i

А=∑

об

где Ci

(12)

– балансовая стоимость i-го вида оборудования, руб.;

Т i – номинальный срок службы i-го вида оборудования, лет. Принимаем условие, что в стоимость используемых в производственном процессе материалов уже включена их доставка на промплощадку и поэтому в этом случае отдельно не рассчитываются транспортные затраты. Таблица 2 – Основные показатели текущих затрат № 1 2 3 4

Название показателя Затраты на приобретение раствора Затраты на приобретение воды Амортизационные начисления Аренда транспортного средства

Ед. изм. руб./год руб./год руб./год руб./год

Показатель 8400 170 192900 487500

Рассчитаем годовой фонд оплаты труда (таблица 3) работников, занятых в производственном процессе, по формуле: ФОТ = 12 × ∑ Зiрб × К iрб ,

(13)

i =1

рб

где Зi – заработная плата согласно штатного расписания для работника i-й должности за месяц, руб./мес.;

Кiрб – количество работников, занимающих i-ю должность, чел. Таблица 3 – Список работников и их заработная плата Должность Специалист эколог Рабочий

Количество работников

Заработная плата 1 человека, руб./мес.

2 7

10000 8000

Начисление единого социального взноса на фонд оплаты труда осуществляется по формуле: ЕСВ = ФОТ × Кесв ,

(14)

где К есв – % от ФОТ в соответствии с категорией предприятия согласно действующего законодательства по состоянию на момент расчета, руб./год. Общие приведенные годовые затраты определяем по формуле: ЗП = З + А,

(15)

Предотвращенный эколого-экономический ущерб (таблица 4) определяется по формуле: ∆ПУ = ∆М × Нв , ,

(16)

где ∆М – разница в объемах выбросов, которые выбрасываются до и после реализации природоохранного проекта, тонн/год;

Нв – норматив экологического налога за 1 тонну i-говида загрязняющих веществ, выбрасываемого в атмосферный воздух (согласно действующего законодательства на момент проведения расчетов), руб./т. Таблица 4 – Расчет экологического ущерба при горении ПО шахты им. М. И. Калинина Загрязняющее Выбросы, Ставка налога, руб./тонна Экологический ущерб, тыс. руб. вещество тонн/год H2S SO2 CO NОx

87,78 724,9 2676,97 2,616

9987 3108 117 3108

876 658 2 252 989 313 205 8 130

Рассчитаем относительную экономическую эффективность затрат на реализацию природоохранного проекта по формуле: Эо =

∆ПУ ЗП

;

(17)

Сведем основные эколого-экономические показатели в таблице 5. Таблица 5 – Основные эколого-экономические показатели №

Название показателя

Капитальные затраты на оборудование

2 3 4 5 6 7

Фонд оплаты труда (ФОТ) Единый социальный взнос на ФОТ Предотвращенный эколого-экономический ущерб Эксплуатационные затраты Общие приведенные затраты Относительная экономическая эффективность затрат по проекту

Ед. изм.

Показатель

руб. руб./год руб./год руб./год руб./год руб./год -

802000 912000 255360 3450984 1856330 2049230 1,66

Полученные результаты доказывают, что внедрение природоохранного проекта имеет несколько видов эффекта: экономический, экологический и социальный. Данный проект экономически целесообразен, так как показатель больше 1. Социальный эффект заключается в обеспечении рабочих мест по обслуживанию буровых установок, улучшение состояния здоровья населения в ходе уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Значительно уменьшатся экологические налоги вследствие уменьшения количества выбросов загрязняющих веществ. Экономия финансовых ресурсов населения и местных органов здравоохранения на поддержание необходимого уровня здоровья граждан. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов. Серия 05. Вып. 27. – М. : Науч.-техн. центр исслед. проблем. пром. безопасности, 2013. - 40 с. 2. НПАОП 10.0-5.21-04. Инструкция по предупреждению самовозгорания, тушению и разборке породных отвалов. Приказ Госнадзорохрантруда Украины от 26.10.2004 № 236. - 12 с. 24

ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГЕОЭКОСИСТЕМ Грачёва О.Д., Артамонов В.Н., к.т.н., доц. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Совершенствование методологической основы комплексной оценки состояния экосистем урбанизированных территорий Донецкого региона оптимизации, планирования и осуществления мероприятий природоохранной деятельности и сбалансированного их развития. Поскольку геоэкосистема — это единое целое, критерии должны быть интегральными. Сюда можно отнести: • интенсивность обмена веществом и энергией в геоэкосистеме по отношению годовой биомассы (прироста) к общей биомассе в пределах геоэкосистемы; • способность геоэкосистемы к самоочищению по отношению количества внесенного загрязняющего вещества к количеству вынесенного; • здоровье населения для антропогенных геоэкосистем (городов, поселков) [1]. Оценка заключается в сравнении показателей фактического состояния окружающей среды с заранее определёнными критериями, т.е. признаками, на основе которых производится сравнение. В качестве критериев могут выступать показатели исходного состояния наблюдаемых объектов, их естественные (фоновые) характеристики, а также различные нормативные показатели, характеризующие допустимую меру воздействия человека на природные системы [1]. Комплексная экологическая оценка включает: идентификацию источников экологической опасности, оценку степени опасности экологической ситуации, оценку и анализ экологических рисков, определение значимости для органов управления выделенных экологических опасностей. Объектом исследования является – комплексная оценка состояния геоэкосистем на определенной территории. Предметом исследования является – оценка экологической опасности. Целью данных исследований - является разработка и обоснования необходимости комплексной оценки состояния геоэкосистем на определенной территории которая производится по данной экологической отчётности предприятий, докладов региональных и федеральных органов власти о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов. Основные задачи исследования: 1. Выявление действующих и потенциальных источников экологической опасности на определенной территории. 2. Определение характера и параметров воздействия на окружающую среду выделенных источников экологической опасности. 3. Оценку степени воздействия на окружающую среду источников экологической опасности. 4. Определение значимости выделенных источников экологической опасности [1]. Общая схема оценки экологической опасности представлена на рисунке 1. К действующим источникам экологической оценки относятся источники выбросов и сбросов загрязняющих веществ, токсичные отходы, направляемые на захоронение, потребление природных ресурсов и т.д.

Оценка экологической опасности Идентификация источников экологической опасности

Идентификация действующих источников экологической опасности

Идентификация потенциальных источников экологической опасности

Оценка степени опасности существующей экологической ситуации

Оценка и анализ экологических рисков

По отдельным компонентам природной среды

На основе комплексной оценки состояния окружающей среды

Оценка территории по степени потенциальной экологической опасности

Определение значимости для органов управления выделенных экологических опасностей

Рисунок 1 – Общая схема оценки экологической опасности [1] В последние годы в мегаполисах все чаще стали появляться симптомы экологического кризиса. Возникновение все более опасных конфликтных ситуаций между природными и антропогенными сферами связаны, в первую очередь, с урбанизацией территории, загрязнением окружающей среды и ростом промышленной деятельности на территории городов. С экологической точки зрения, именно в мегаполисах проявляется наиболее негативное изменение природной среды [2]. Донецко-Макеевский регион занимает территорию, равную 996,6 км2 с численностью проживающего населения 1 407,6 млн. чел. Из этой территории 48% приходится на земли сельскохозяйственного назначения, 12% на леса и лесопокрытые площади, 34% на застроенные земли, 4% на открытые земли без растительного покрова, 2% на водные пространства и открытые заболоченные земли. В данном промышленном регионе расположено около 300 предприятий, среди которых более 70 являются крупными производственными объектами. Длина магистральных дорог равна 855 км. Жилищный фонд составляет более 28 млн. км2. На этой территории находится около 1000 природных объектов, которые включают в себя реки, ставки, пруды, лесные массивы, парки, скверы, рекреационные территории и т.д. Анализ существующей статистической информации показывает, что многие количественные характеристики крайне слабо меняются во времени. Причинами этого могут быть следующие факторы: эти показатели действительно стабильны во времени; 26

статистическая информация не является достаточно достоверной и не отражает реальной динамической ситуации, которая складывается на изучаемых территориях [1]. Выявление потенциально опасных источников экологической опасности производится по данным докладов МЧС «О состоянии защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». Оценка степени воздействия на окружающую среду источников экологической опасности и определение их значимости производится с помощью балльной оценки источников экологической опасности и системы повышающих или понижающих коэффициентов, учитывающих характер и параметры воздействия, состояние окружающей среды в зоне воздействия, особенности воздействия окружающей и специфику исследуемой территории. Подобная методика используется при идентификации экологических аспектов в системах экологического менеджмента, соответствующих требованиям международных стандартов ISO 14000 (Аксютин и др., 2005, Зиновьев и др., 2006) [1]. Экологическая оценка данных проблем основывается на использовании экологических индикаторов и картографической информации. Растительные ресурсы являются только одним из компонентов экологической оценки территории. Однако именно на изучении растительных ресурсов можно показать все возможности использования ГИС при экологической оценке. Выводы: среди большого разнообразия методов и методик оценки экологического состояния города важное место занимает экологическая оценка, как самостоятельный комплексный подход. Специалисты считают, что именно экологическая оценка должна предшествовать любым другим методам исследования экологического состояния города. Это связано с растущим антропогенным воздействием на город, и как следствие угрожающее состояние экологии. Также можно эффективно оценивать состояние городских территорий на основе использования ГИС технологий. Данная методика комплексной оценки позволяет резко снизить трудоемкость работ, вести анализ состояния множества городских объектов и разрабатывать обоснованные предложения по улучшению ситуации [2]. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1.Хованский А.Д, Богачёв И.В., Баян Е.М. Экологическая безопасность (методы оценки и обеспечения) учебное пособие / А.Д. Хованский, И.В. Богачев, Е.В. Баян; Южный федеральный университет. – Ростов – на Дону: Издательство Южного федерального университета, 2015. – 162 с. 2. Аверин, Е.Г., Парфенюк, А.С. Применение ГИС-технологий при комплексной оценке экологического состояния городских территорий / Е.Г. Аверин, А.С. Парфенюк// Системный анализ та информационные технологии в науке про природу та общество. №1(2)-2(3)'2012. ДОННТУ, Донецк. – С. 159 - 164.

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ВОДЫ ОЗЁР КРАСНОГОРСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ БИОТЕСТИРОВАНИЕМ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ DAPHNIA MAGNA Егорченко Н.Е., Борздыко Е.В., к.б.н., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Озёра Брянской области наиболее уязвимы и мало исследованы. В этой связи комплексное долговременное исследование состояния озёр Красногорского района методами биомониторинга способствует разработке конкретных оптимальных мер улучшения их состояния и успешной охраны их в регионе [1;4]. Цель НИР – проанализировать качество воды из озер Красногорского района Брянской области методами биотестирования. Объекты изучения (2018, 2019 гг.) - озёра: Кожаны, Среднее, Святое, Великое, Дворовое, Синее, Черетовское, Белое – Красногорский район. Для биотестирования качества воды озёр собраны, подготовлены и исследованы 72 образца [2;3]. Результаты исследования обработаны методами статистического анализа. Биотестирование проб воды из о. Кожаны, Среднее, Святое, Великое, Дворовое, Синее, Черетовское, Белое на острую токсичность тест-объектов отражено в таблице 1. Таблица 1 – Анализ острого токсического действия (ОТД) водных проб о. Кожаны Среднее, Святое, Великое, Дворовое, Синее, Черетовское, Белое по смертности Daphniamagna (2018/2019гг.) t биотес тирова ния, ч

Повтор.

Проба

К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Кол-во выживших животных 4 о. Кожаны 7 6 6 8 8 7 7 6 8 о. Среднее 7 6 6 8 8 7 8 8 7 о. Святое 7 6 6

Ср. арифм.

Смертность животных в опыте, в % к контролю

Оценка качества воды

6,3

7,6

7,0

6,3

7,6

6,3

Не ОТД Не ОТД Не ОТД

Не ОТД

1 2018

2 96

2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96 К-ль 96 2018 96 2019 96

3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

4 8 8 7 7 6 6 о. Великое 7 7 6 8 8 7 7 6 6 о. Дворовое 8 8 7 8 8 7 9 9 8 о.Синее 7 6 6 6 6 7 9 9 8 о. Черетовское 7 6 6 8 8 7 7 6 6 о. Белое 7 6 6 6 6 7 9 9 8

7,6

6,3

6,6

7,6

6,3

7,6

8,6

6,3

6,6

8,6

7 Не ОТД Не ОТД

Не ОТД Не ОТД Не ОТД

Не ОТД 6,3

7,6

6,3

6,6

8,6

Не ОТД Не ОТД

Не ОТД Не ОТД Не ОТД

При определении общей токсичности водных вытяжек, взятых в о. Кожаны, Среднее, Святое, Великое, Дворовое, Синее, Черетовское, Белое в 2018/2019гг., выяснено, что ни одна из исследованных вытяжек не оказывает острого токсического действия на тестобъект.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Мидоренко, Д.А. Мониторинг водных ресурсов: Учебное пособие/ Д. А. Мидоренко, В.С. Краснов. Тверь: Твер. гос. ун-т, 2009. -77 с. 2. Методика определения токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков, сточных вод и отходов по смертности дафнии (Daphniamagna). (ФР.1.39.2001.00284). М.:Акварос, 2001.- 42с. 3. РД 52.24.564-96; РД 52.24.565-96 Биологические методы оценки загрязненности пресноводных экосистем. 4. Федеральная целевая программа «Развитие водохозяйственного комплекса РФ 2012-2020 гг.» Электрон. текст. дан. Режим доступа: http://voda.mnr.gov.ru/своюодный ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ВЛИЯНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ Ерёмка Ю.А., Козырь Д.А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Экологический риск характеризуется как отклонение от общепризнанных принципов и норм отношений человека, хозяйствующих субъектов, общества и государства к окружающей природной среде, а также от норм социальных отношений возникающих между ними. Оценка экологических рисков – выявление и оценка вероятности наступления событий, имеющих неблагоприятные последствия для состояния окружающей среды, здоровья населения, деятельности предприятия и вызванного загрязнением окружающей среды, нарушением экологических требований, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера [1]. Актуален вопрос, каким образом предотвратить или свести к минимуму тяжелые последствия чрезвычайных ситуаций, обусловленных авариями, загрязнением и разрушением биосферы, стихийными бедствиями? Концепция абсолютной безопасности до недавнего времени была фундаментом, на котором строились нормативы безопасности во всем мире. Для предотвращения аварий внедрялись дополнительные технические устройства — инженерные системы безопасности, принимались организационные меры, обеспечивающие высокий уровень дисциплины, строгий регламент работы. Считалось, что такой инженерный, детерминистский подход позволяет исключить любую опасность для населения и окружающей среды и обеспечит абсолютную безопасность, т. е. нулевой риск. Любая деятельность человека, направленная на создание материальных благ сопровождается использованием энергии, взаимодействием его со сложными техническими системами, а состояние его защиты и окружающей среды оценивается не показателями характеризующими состояние здоровья и качество окружающей среды, а надежностью и эффективностью технических систем безопасности, и, следовательно, носит чисто отраслевой, инженерный характер. Если продолжать вкладывать все больше и больше средств в технические системы предотвращения аварий, то будем вынуждены урезать финансирование социальных программ, чем сократим среднюю продолжительность жизни человека и снизим ее качество. Поэтому сообщество пришло к пониманию невозможности создания “абсолютной безопасности” (нулевого риска) реальной действительности, и следует стремиться к достижению такого уровня риска от опасных факторов, который можно рассматривать как “приемлемый”. 30

Его приемлемость должна быть обоснована, исходя из экономических и социальных соображений. Это означает, что уровень риска от факторов опасности, обусловленных хозяйственной деятельностью, является “приемлемым”, если его величина (вероятность реализации или возможный ущерб) настолько незначительна, что ради получаемой при этом выгоды в виде материальных и социальных благ человек или общество в целом готово пойти на риск [2]. Добровольный риск – это риск, на который идет человек сознательно, зная какой вред (ущерб) причиняет себе. При этом у данного индивида есть выбор – идти на риск или не идти. Но определенная выгода может для него перевесить тот заведомо причиняемый ущерб, с которым сопряжен данный риск. Примеров такому добровольному риску много: курение, употребление алкоголя, наркотиков, азартные игры, употребление в пищу заведомо экологически нечистых продуктов, спасение других людей ценой собственного здоровья и самой жизни. Во всех развитых в промышленном отношении странах существует устойчивая тенденция применения концепции приемлемого риска, но политика России более чем, в других странах, основана на концепции абсолютной безопасности. Поэтому, оценивая приемлемость различных уровней экономического риска на первом этапе, можно ограничиться рассмотрением риска лишь тех вредных последствий, которые, в конечном счете, приводят к смертельным исходам, поскольку для этого показателя достаточно надежные статистические данные. Тогда понятие “экологический риск” может быть сформулировано как: - отношение величины возможного ущерба, выраженного в числе смертельных исходов от воздействия вредного экологического фактора за определенный интервал времени, к нормированной величине интенсивности этого фактора. Таким образом, главное внимание при определении экологического риска должно быть направлено на анализ соотношения вредных экологических последствий, заканчивающихся смертельными исходами, и количественной оценки, как вредного суммарного экологического воздействия, так и его компонентов. Общественная приемлемость экологического риска, связанного с различными видами деятельности, определяется экономическими, социальными и психологическими факторами [3]. Сегодня оценка риска является единственным аналитическим инструментом, позволяющим определить факторы риска для здоровья человека, их соотношение и на этой базе очертить приоритеты деятельности по минимизации риска. Управление риском — анализ рисковой ситуации, разработка и обоснование управленческого решения нередко в форме правового акта, направленного на минимизацию риска. Порядок оценки и управления риском следующий. - первый элемент — выявление опасности, установление источников и факторов риска, а также объектов их потенциального воздействия, основные формы такого взаимодействия. - второй элемент оценки риска — оценка подверженности, т.е. реального воздействия, фактора риска на человека и окружающую среду. - третий элемент оценки риска связан с анализом воздействия факторов риска на население и окружающую среду, определение устойчивости человека и экосистемы к воздействию определенного дестабилизирующего фактора. - четвертый, заключительный элемент — полная характеристика риска с использованием качественных и количественных параметров. Основная цель управления риском состоит в определении путей уменьшения риска при заданных ограничениях на ресурсы и время. Модель управления риском состоит также из четырех частей и этапов.

Первый этап связан с характеристикой риска. На начальном этапе приводится сравнительная характеристика рисков с целью установления приоритетов. На завершающей фазе оценки риска устанавливается степень опасности (вредности). Второй этап — определение приемлемости риска. Риск сопоставляется с рядом социально-экономических факторов: - выгоды от того или иного вида хозяйственной деятельности; - потери, обусловленные использованием вида деятельности; - наличие и возможности регулирующих мер с целью уменьшения негативного влияния на среду и здоровье человека. Третий этап — определение пропорций контроля — заключается в выборе одной из “типовых” мер, способствующей уменьшению (в первом и во втором случае) или устранению (в третьем случае) риска. Четвертый этап — принятие регулирующего решения — определение нормативных актов (законов, постановлений, инструкций) и их положений, соответствующих реализации той “типовой” меры, которая была установлена на предшествующей стадии. Данный элемент, завершая процесс управления риском, одновременно увязывает все его стадии, а также стадии оценки риска в единый процесс принятия решений, в единую концепцию риска. Примерная последовательность оценки риска: первичная идентификация опасности; описание источника опасности и связанного с ним ущерба; оценка риска в условиях нормальной работы; оценка риска по возможности гипотетических (момент вероятности) аварий на производстве, при хранении и транспортировке опасных веществ; спектр возможных сценариев развития аварии; статистические оценки и вероятностный анализ риска. Выводы: оценка экологических рисков помогает: - выявлять потенциально возможные экологические риски, устранять или минимизировать их; - прогнозировать наступление неблагоприятных последствий, предупреждать или минимизировать вероятность их наступления; - получать количественные и качественные показатели неблагоприятных последствий; - предупреждать аварии, причинение вреда здоровью населения, компонентам окружающей среды, нанесение ущерба репутации предприятия. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Оценка рисков в Донецком бассейне. Закрытие шахт и породные отвалы./ Филипп Пек/ Подготовлено для ЮНЕП, ГРИД Арендал. – 2009. – 171 с. 2. Ветошкин, А.Г. Надежность технических систем и техногенный риск. – Пенза: Изд-во ПГУАиС, 2003. – 154 с. 3. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Под. ред. Ю.Н. Гавриленко, В.Н. Ермакова. – Донецк, 2004. – 631 с. ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Г. БРЯНСКА ЗА 2019 Г Исаев Р.И., Сулейманов Я.Р., Борздыко Е.В., к.б.н., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Комплексный экоконтроль предполагает использование как физико-химических, аналитических, так и биологических методов. В этом случае исследователи получают наиболее полную информацию, что позволяет осуществлять и долгосрочные прогнозы о 32

состоянии ОС, и предлагать наиболее эффективные мероприятия, связанные с охраной ОС.Не маловажную роль в биомониторинговых исследованиях играет выбор биоиндикатора и его биологических показателей [5; 2]. Важно подобрать чувствительные биологические показатели к действию загрязнителей [3;4;5;7]. Цель НИР – провести палинологический анализ древесных растений г. Брянска Исследования проводились в 4 районах (Советский, Володарский, Фокинский, Бежицкий) г. Брянска. В ходе исследования заложены 42 точки, приходящиеся на г. Брянск и 1 точка – в Суземском районе, пгт. Суземка (контроль). Для определения состояния атмосферного воздуха (АВ) использовался биологический параметр стерильность пыльцы [5]. Все экспериментальные данные обработаны статистически [1]. В исследованиях использовано 210 растений следующих видов: 1. дуб черешчатый, 2. клён остролистный, 3. липа сердцелистная; 4. береза повислая, 5. каштан конский, 6. ель европейская, 7. ель колючая, 8. туя западная, 9. ива трехтычинковая, 10. сосна обыкновенная, 11. клён американский, 12. рябина обыкновенная, 13. сирень обыкновенная, 14. акация белая. Пыльца древесных растений собиралась в условиях г. Брянска, в весеннее-летний период. Инструментальные исследования показали, что в 2019г. по степени убывания загрязнения районы города располагаются в следующем порядке: Советский> Бежицкий> Фокинский> Володарский. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) колебался в пределах 3,25…5,5 [6]. В таблице 1 показано, что загрязнение АВ увеличивает количество стерильной пыльцы у разных видов древесных растений. Таблица 1 - Стерильность пыльцевых зерен некоторых древесных растений в 4-х районах г. Брянска в условиях атмосферного загрязнения (2019 г.) N стерильных зерен Nобщее пыльцевых зерен, Растения шт. % шт. 1 2 3 4 Советский район, ИЗА=5,5 сосна обыкновенная 397,25±9,34 146,35±1,10 36,84±1,40 ель европейская 358,48±8,42 126,11±1,12 35,18±1,26 ель колючая 401,23±9,43 137,46±1,13 34,26±1,37 туя западная 375,12±8,81 121,73±1,12 32,45±1,12 дуб черешчатый 396,56±9,32 116,31±1,11 29,33±1,1 береза повислая 417,24±9,80 116,08±1,11 27,82±0,9 ива трехтычинковая 377,25±8,86 92,31±0,9 24,47±0,8 липа сердцелистная 329,56±7,74 72,99±0,7 22,15±0,7 рябина обыкновенная 460,26±10,80 101,03±0,10 21,95±0,6 акация белая 326,88±7,68 67,93±0,6 20,78±0,5 клен остролистный 418,10±9,73 81,74±0,8 19,55±0,3 клен американский 399,45±9,39 70,26±0,7 17,59±0,2 каштан конский 367,22±8,62 63,16±0,6 17,20±0,2 сирень обыкновенная 388,16±9,12 63,54±0,6 16,37±0,1 Бежицкий район, ИЗА=4,85 сосна обыкновенная 436,12±9,15 113,96±1,11 26,13±1,2 ель европейская 395,15±8,39 98,63±0,9 24,96±0,9 ель колючая 379,22±8,25 92,15±0,9 24,30±0,9 туя западная 347,69±8,13 80,04±0,8 23,02±0,8 дуб черешчатый 388,46±9,61 80,84±0,8 20,81±0,7 33

1 береза повислая ива трехтычинковая липа сердцелистная рябина обыкновенная акация белая клен остролистный клен американский каштан конский сирень обыкновенная

2 3 72,13±0,7 365,38±8,62 340,57±8,20 59,09±0,6 468,22±9,15 73,56±0,7 60,15±0,6 386,05±8,70 415,32±8,33 61,26±0,6 50,95±0,5 367,10±7,65 53,54±0,5 428,64±10,14 439,92±10,47 53,67±0,5 47,09±0,4 405,25±8,85 Фокинский район, ИЗА=3,63 сосна обыкновенная 86,89±0,8 346,87±8,23 ель европейская 473,26±10,80 113,20±1,11 ель колючая 347,15±8,10 80,85±0,8 туя западная 87,91±0,08 398,33±9,12 дуб черешчатый 452,12±10,35 90,15±0,09 береза повислая 388,45±8,44 73,53±0,07 ива трехтычинковая 312,62±7,40 51,99±0,05 липа сердцелистная 355,27±8,52 53,50±0,05 рябина обыкновенная 368,44±8,39 55,01±0,05 акация белая 329,82±8,15 46,60±0,04 клен остролистный 452,73±9,87 60,21±0,06 клен американский 354,20±8,60 42,39±0,04 каштан конский 322,66±7,45 37,72±0,03 сирень обыкновенная 374,57±8,30 41,73±0,04 Володарский район ИЗА=3,25 сосна обыкновенная 345,28±7,26 81,79±0,8 ель европейская 439,21±10,63 99,39±0,9 ель колючая 358,25±8,75 78,92±0,7 туя западная 420,14±9,64 87,73±0,7 дуб черешчатый 365,32±8,67 68,94±0,6 береза повислая 378,96±8,29 67,83±0,6 ива трехтычинковая 388,25±9,25 61,07±0,5 липа сердцелистная 412,33±10,45 58,76±0,5 рябина обыкновенная 360,52±8,24 50,91±0,4 акация белая 322,76±7,60 43,15±0,4 клен остролистный 338,62±7,24 42,60±0,3 клен американский 375,48±8,47 42,50±0,3 каштан конский 405,74±10,05 44,88±0,4 сирень обыкновенная 332,85±7,36 35,08±0,3 пгт. Суземка Суземскитй район, ИЗА=2,3 сосна обыкновенная 387,96±11,20 52,53±0,5 ель европейская 408,47±10,40 52,82±0,5 ель колючая 365,74±7,35 51,43±0,5 туя западная 329,56±8,46 39,32±0,3 дуб черешчатый 432,70±9,24 46,65±0,4

4 19,74±0,5 17,35±0,6 15,71±0,4 15,58±0,3 14,75±0,2 13,88±0,2 12,49±0,1 12,20±0,1 11,62±0,09 25,05±1,1 23,92±0,9 23,29±0,8 22,07±0,9 19,94±0,8 18,93±0,5 16,63±0,6 15,06±0,5 14,93±0,4 14,13±0,4 13,30±0,3 11,97±0,1 11,69±0,1 11,14±0,1 23,69±0,9 22,63±0,9 22,03±0,8 20,88±0,8 18,87±0,5 17,90±0,4 15,73±0,3 14,25±0,3 14,12±0,2 13,37±0,2 12,58±0,1 11,32±0,1 11,06±0,1 10,54±0,09 13,54±0,2 12,93±0,2 12,59±0,1 11,93±0,1 10,78±0,1 34

2 328,15±7,58 334,98±8,48 425,70±9,55 386,90±8,32 319,22±7,40 340,30±8,49 429,52±10,05 347,50±9,26 363,20±7,66

3 33,57±0,3 30,12±0,3 34,65±0,3 31,22±0,2 24,39±0,2 24,470,2 27,79±0,2 21,96±0,1 21,87±0,1

4 10,23±0,09 8,99±0,08 8,14±0,07 8,07±0,07 7,64±0,06 7,19±0,06 6,47±0,5 6,32±0,5 6,02±0,4

В 2019 г. среднее количество стерильных пыльцевых зерен в 2,72 раза в Советском районе (tфакт>tтабл, Р=99%), в 1,93 раза в Бежицком (tфакт>tтабл, Р=99%), в 1,85 раз в Фокинском (tфакт>tтабл, Р=95%), в 1,75 – в Володарском (tфакт>tтабл, Р=99%) выше контроля (пгт. Суземка, Суземский район) . Количество непроросших пыльцевых зерен достоверно выше контроля в: Советском районе (tфакт>tтабл, Р=99,9%), Бежицком, (tфакт>tтабл, Р=99%), Фокинском (tфакт>tтабл, Р=99%), Володарском (tфакт>tтабл, Р=95%). Общее количество пыльцевых зерен в 2019г. в 4-х районах достоверно не различается с контролем (пгт Суземка, Суземский район). Составлен ряд чувствительности древесных растений к аэрозагрязнению по степени уменьшения стерильности пыльцевых зерен: сосна обыкновенная < ель европейская <ель колючая <туя западная <дуб черешчатый <береза повислая <ива трехтычинковая <липа сердцелистная <рябина обыкновенная< акация белая <клен остролистный <клен американский <каштан конский< сирень обыкновенная. Таким образом, в г. Брянске в 2019 г. загрязнение АВ увеличивает стерильность пыльцы древесных растений, при этом МЭД (17,8±2,70 мкР/ч) достоверно не отличается от контроля (16,2±2,43 мкР/ч) и соответствует ПДУ. Показано, что в 2019 г.в г. Брянске среднее количество стерильных зерен в 1,752,72 раза выше контроля (пгт. Суземка, Суземский район): tфакт>tтабл, Р=99,9% . По степени увеличения стерильности пыльцевых зерен у древесных растений составлен ряд загрязнения районов г.Брянска: Советский>Бежицкий> Фокинский > Володарский, что согласуется с инструментальными методами. В этой связи, биологический показатель древесных растений - стерильность пыльцы рекомендуется использовать в биомониторинге. Среди древесных растений наиболее чувствительными оказались хвойные растения. Рекомендуется полученные спектры чувствительности древесных растений так же учитывать при ведении биомониторинга. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Васильева Л.А. Статистические методы в биологии, медицине и сельском хозяйстве. Новосибирск. 2007. -245 с. 2. Зенкова Е.Л., Казанцева М.Н. Влияние техногенного загрязнения города Тюмени на репродуктивную способность сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) //Материалы междунар. науч.-практ. конф. «Урбоэкосистемы и перспективы развития». Ишим, 2008. С. 59-62. 3. Ибрагимова Э.Э., Эмирова Д.Э. Пыльца Pinus sylvestris L. как показатель неблагоприятной экологической обстановки //І Міжн. наук.-практ. конф. «Передові наукові розробки – 2006». Том 6. Д.: Наука і освіта, 2006.- С. 43–47.

4. Иванов А.И. Использование пыльцы древесных и травянистых растений для биоиндикации загрязнений ОС /А.И. Иванов, А.П. Стаценко, Е.Е., Селина, О.В. Скобанева //Вестник ДВОРАН, 2009, №6.- С. 68-72. 5. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование [Текст] /О.П. Мелехова, Е.И. Егорова, Т.И. Евсеева и др.М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 288 с. 6. Природные ресурсы и окружающая среда Брянской области: Годовой доклад об экологической ситуации в Брянской области в 2018 г./Департамент природных ресурсов и экологии Брянской области. Брянск, 2019.-240 с. 7. Третьякова И.Н. Пыльца сосны обыкновенной в условиях экологического стресса /И.Н. Третьякова, Н.Е. Носкова // Экология. 2004. № 1.- С. 26–33. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ Кирьязиева И.А., Дубель В.М., к.э.н., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Как показывает накопленный опыт, эффективное решение экологических проблем с целью восстановления баланса во взаимоотношениях природы и общества в каждой стране и во всем мире необходимо, чтобы на глобальном, региональном, национальном и местном уровнях была принята и осуществлялась комплексная система мер. Проблемы рекультивации антропогенных ландшафтов были рассмотрены в работах таких ученых, как А. Г. Исаченко, Д. Л. Арманд, Ф. Н. Мильков и др. Вместе с тем остается нерешенной проблема практического применения опыта рекультивации отдельных антропогенных ландшафтов в глобальном масштабе. Целью работы является анализ опыта рекультивации антропогенных ландшафтов. Ландшафт – это генетически однородная геосистема, имеющая зональные и азональные признаки, одинаковый геологический фундамент, схожий рельеф и климатические условия [1]. Антропогенная нагрузка на ландшафт оценивается по видам использования земель и характеру заселения территории (плотность сельского и городского населения). Экологическая оценка включает определение различных видов антропогенных воздействий на ландшафты, в том числе в зонах влияния (за пределами ареала непосредственного воздействия). Хозяйственное освоение территории выражается через различные виды использования земель. Они имеют четкое пространственное выражение, достаточно легко выделяются на карте и могут интерпретироваться как современные ландшафты (или их части), где локализуется антропогенная (техногенная) нагрузка. К антропогенным ландшафтам относится большинство современных ландшафтов Земли. Существует много их разновидностей. Создано много вариантов классификаций, построенных на основе учёта степени антропогенного изменения природного ландшафта, генезиса, целей использования, хозяйственной ценности, длительности существования и степени регулируемости и др. Например, А. Г. Исаченко (1965) намечает четыре группы ландшафтов по степени изменения их хозяйственной деятельностью [2]: 1) условно изменённые, или первобытные; 2) слабо изменённые; 3) нарушенные (сильно изменённые); 4) собственно культурные, или рационально преобразованные, ландшафты. Хозяйственная деятельность человека привела к появлению в природной среде планеты не свойственных ей ландшафтов, характеризуемых как антропогенные ландшафты. К ним относятся:

˗ городские ландшафты и их компоненты, включающие жилые и индустриальные районы. Особенностью таких ландшафтов является изменение и загрязнение в результате техногенной урбанизации компонентов природных ландшафтов и условий формирования поверхностного стока, общее сокращение площадей, занятых растительностью, наличие производственных сфер, оказывающих на окружающую среду вредное воздействие; ˗ сельскохозяйственные ландшафты, отличающиеся от природных однообразием, вследствие возделывания монокультур, когда почвы обеднены элементами питания, естественные природные сообщества угнетены; ˗ ландшафты, образованные в результате деятельности горнодобывающих предприятий, характеризуемые изменением вертикальной планировки местности и создания карьеров, отвалов, терриконов; ˗ ландшафты, сформированные в ходе нефтедобычи, отличающиеся изменением состава почв и грунтовых вод, а также искажением путей миграции сухопутных животных. Символ Донбасса, терриконы, требуют срочного пересмотра отношения к себе. Искусственные горы все чаще становятся мусорными свалками, загрязняют атмосферу, портят городской ландшафт. В самый начальный момент своего существования такой террикон состоит из смеси обломков породы, из которой был изъят уголь. Террикон представлен сланцами, алевролитами, аргиллитами, песчаниками, перемежающимися с морскими осадками, образовавшими слои известняка. Только приблизительно одна треть слоёв угля имеет толщину, пригодную для его промышленной добычи, остальные идут в отвал. Сегодня наиболее распространенным методом борьбы с вредным воздействием терриконов на окружающую среду является их рекультивация. Рекультивация – это восстановление и хозяйственное использование поврежденных и отработанных земель путем комплекса горнотехнических, инженерно-отраслевых и биологических мероприятий. Сырье из отвалов и готовая продукция из этого сырья всегда востребованы. Породная масса отвалов шахт содержит до 46% угля, до 15% глиноземов (сырья для получения алюминия и силумина) и до 20% оксидов кремния и железа. По данным ГП "Укргеология", содержание редкоземельных элементов в тонне породы достигает: германий – 55 г, скандий – 20 г, галлий – 100 г. Это при том, что данные элементы целесообразно извлекать, начиная с 10 грамм на тонну. Общее же количество редкоземельных элементов в отвалах составляет около 230-260 г на тонну [3]. В настоящее время в мире существует несколько вариантов использования отвальной породы в качестве сырья и топлива для промышленности. Разработаны разные программы их утилизации. В частности, в России отходы угледобычи приравнены к полезным ископаемым. В мире на сегодняшний день чаще всего используются горелые породы с минимальным (менее 5%) содержанием углистых примесей и минеральной глинистопесчаной части, обожженной в той или иной степени. Такие породы содержатся в старых или полностью перегоревших терриконах и образуются в результате естественного обжига под влиянием высоких (до 10000 °С) температур. Содержимое угольных отвалов вполне может заменить энергетический или бурый уголь. Современные технологии их переработки позволяют использовать отвальные породы угольной промышленности в качестве топлива. Преимуществом использования отвальных пород очевидна, т.к. их утилизация позволяет решать одновременно целый ряд экономических, социальных и экологических проблем. Антропогенные ландшафты Донбасса путем рекультивации можно преобразовать в культурные ландшафты, которые уменьшат количество выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и гидросферу. А сами по себе культурные ландшафты украсят пейзажи края. 37

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Арманд, Д. Л. Наука о ландшафте / Д. Л. Арманд. – М.: «Мысль», 1975. – 286 с. 2. Исаченко, А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование / А.Г. Исаченко. – М.: Высш. шк., 1991.– 366 с. 3. Мильков Ф. Н. Рукотворные ландшафты. Рассказ об антропогенных комплексах / Ф. Н. Мильков. – М.: «Мысль», 1978.– 86 с. 4. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты: очерки антропогенного ландшафтоведения / Ф. Н. Мильков. – М.: Мысль, 1973. – 224 с. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДОРОДА В ЭНЕРГЕТИКЕ Корытченкова Е.Е., Ткаченко С.Н., к.т.н., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Cокращение запасов углеводородного топлива (газ и нефть, по различным прогнозам, могут быть исчерпаны в ближайшие 50-100 лет), экологические проблемы, связанные с его использованием, а также постоянно растущие цены на него привели к мировой тенденции внедрения возобновляемых источников энергии (ВИЭ). На представленной диаграмме (рисунок 1) можно видеть процент мировогопроизводства электроэнергии, при котором используются ископаемые топливные ресурсы, а также долю различных типов ВИЭ на сегодняшний день. 10,6 АЭС

23,7 ВИЭ 16,6 ГЭС 3,7 ВЭС 2,0 Биомасса 1,2 Фотовольтаика

65,7 Энергия ископаемого топлива

Рисунок 1 – Доли различных видов мирового производства электроэнергии в% Понятие ВИЭ подразумевает солнечную, ветровую, геотермальную, водородную энергию, энергию биомассы, приливов и др. Например, в России, помимо гидроэнергетики, имеется огромный потенциал для развития всех типов ВИЭ, и в каждом из её регионов найдет применение как минимум один, учитывая, что экологические показатели многих крупных городов отклонены от нормы в негативную сторону из-за деятельности предприятий нефтегазовой промышленности, а в Донбассе – угольной. Так, развитие водородного комплекса помогло бы в значительной мере устранить не только экологический аспект этой проблемы, но и социальный, привлекая для своих нужд человеческие ресурсы. Неоспоримыми преимуществами водорода являются его экологическая безопасность и практически неограниченные возможности его получения. В связи с этим в данной статье особое внимание уделяется использованию водорода в энергосистеме. Ввиду стохастического характера выработки энергии возобновляемыми источниками их количество в энергосистеме не может быть бесконечным. Чтобы 38

стабилизировать работу такой системы и сделать возможным более эффективную интеграцию ВИЭ, целесообразно включить в неё накопители энергии, которые смогут поддерживать баланс мощностей и снизить потери при передаче энергии. Вопросам анализа энергосистем с ВИЭ посвящены работы [1], однако в них в недостаточной степени рассмотрены системы, использующие водородные топливные элементы (ВТЭ) в качестве накопителей энергии. Стоит, однако, отметить, что накопителями энергии служат не сами топливные элементы, а водород, производимый при наличии избыточной электроэнергии от ВИЭ. Для сравнения, на рисунок 2 показано еще одно из преимуществ водорода как энергоносителя – большая теплота сгорания. H2

142

CH4 Каменный уголь

50 29

Рисунок 2 – Теплота сгорания водорода, метана и каменного угля (МДж/кг) Топливный элемент представляет собой электрохимический генератор постоянного тока, подобный гальваническому элементу, но в отличии от него вещества для реакции поступают извне сколь угодно долго. В качестве топлива используется водород или водородосодержащие вещества (природный газ, метанол, нефтепродукты), которые служат для выработки электрического тока посредством электрохимических процессов. Топливные элементы не сжигают топливо, а преобразуют содержащуюся в нём химическую энергию непосредственно в электричество. Топливный элемент состоит из топливного газового электрода (анода) и кислородного электрода (катода). Между ними находится твердый или жидкий ионный проводник, электролит, например, кислота или щелочь. На границе между электродом и электролитом протекают электрогенерирующие реакции. Ячейка питается топливом и воздухом на аноде и катоде соответственно. Водород с помощью катализатора расщепляется на электроны и ионы. Ионы текут к катоду через электролит, а электроны – через внешнюю цепь, создавая таким образом постоянный ток. На катоде ионы водорода рекомбинируют с электронами и совмещаются с кислородом (от воздуха), и на выходе формируется вода. Принцип работы топливного элемента обеспечивает более высокий КПД (до 90%) за счет всего лишь одного этапа преобразования энергии, тогда как на теплоэлектростанции цикл состоит их трёх ступеней преобразования, и каждая связана с потерями и снижением эффективности (рисунок 3). Преимуществом также является большой срок эксплуатации топливных элементов за счёт не расходуемых в процессе реакции электродов и возможности быстрого восстановления энергоресурса – для этого необходимо просто заменить емкость с водородом. Концепция энергосистем с ВИЭ и ВТЭ позволяет в полной мере осуществить цикл выработки, использования и хранения электроэнергии. На производство водорода в данном случае затрачивается избыточная электроэнергия от ВИЭ, а в периоды нехватки энергии запасенный водород потребляется топливной ячейкой. Такая технология применяется для автономного энергоснабжения, например, частного дома (технология SmartHouse) и других зданий. Однако такие решения на данный момент применимы не везде, что обусловлено относительно невысокой окупаемостью оборудования, его высокой стоимостью, а также существующей энергетической инфраструктурой, которая усложняет внедрение автономных источников энергии. Решению проблем способствует ужесточение соответствий экологическим нормам и наращивание мощностей, а также сокращение запасов органического топлива, так что стоимость оборудования нетрадиционной энергетики будет уменьшаться.

Существует несколько способов получения водорода. В качестве исходного сырья используются вода (электролиз, фотолиз и радиолиз), уголь и природный газ (паровая конверсия метана, газификация твердых топлив), сероводород (химическое разложение) и другие вещества. В промышленных масштабах водород получают в основном путем паровой конверсии метана, что составляет 62% производства водорода в качестве целевого продукта для химической промышленности и нефтепереработки, остальные 38% водорода получают как побочный продукт других технологических процессов.

Цикл Карно

61%

60%

Турбина

Т=640 ◦С

Тепловая энергия

Механическая энергия

Электростанция

93% Горение

Генератор

58%

100% Химическая энергия

100%

Топливный элемент

93%

Электрическая энергия

Т=80 ◦С

Рисунок 3 – Сравнение цепи преобразования энергии топливного элемента и электростанции В ближайшее время природный газ продолжит занимать лидирующие позиции в производстве водородного топлива, но так как его запасы ограничены, стоимость его и, соответственно, водорода в дальнейшем возрастет. Еще одна проблема данной технологии заключается в негативном воздействии на окружающую среду. Нефть также слишком ценное и высокоэффективное топливо, чтобы производить из нее водород. В долгосрочной перспективе стратегия производства водорода должна ориентироваться на другие источники. Электролиз является одной из перспективных технологий (в частности, из-за своей экологической чистоты) при условии, что производство необходимой для электролиза энергии также экологически чистое, иначе весь смысл использования топливных элементов сводится к нулю. Также его достаточно легко организовать в условиях маломасштабного производства, приблизив к потребителю. На данный момент получение водорода путём электролиза составляет всего 4-5% от мирового производства водорода. Это обусловлено высокой стоимостью электроэнергии от энергосистемы и, соответственно, высокой ценой на товарный водород, а также определёнными трудностями при его транспортировке и хранении в больших объемах. Цена электролитического водорода в зависимости от тарифа по разным оценкам составляет 630 $/кг, что примерно в 3-6 раз выше, чем получаемого путём конверсии метана [2]. Таким образом, использование электролизной установки для децентрализованного производства водородного топлива наиболее рентабельно, так как имеется сравнительно дешевая и чистая электроэнергия от возобновляемых источников, а также исключены затраты на транспортировку водорода. Стоимость водорода, полученного при использовании электроэнергии по средней цене и при использовании «дешевой» электроэнергии от ВИЭ отличается почти в 2–3 раза. Учитывая стремление к переходу на 40

возобновляемую энергетику и снижению вредных воздействий на окружающую среду электролиз можно рассматривать в перспективе как один из основных способов получения водорода. Имеющиеся на данный момент разработки в области электролиза помогут также решить проблемы создания водородной инфраструктуры, включая заправочные станции для водородного транспорта. При этом расчетные значения затрат на магистральную подачу водорода на большие расстояния при той же передаваемой мощности оказываются в 3-5 раз ниже затрат на транспортирование электроэнергии[3,4]. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Стычинский, З.А. Возобновляемые источники энергии: Теоретические основы, технологии, технические характеристики, экономика / З.А. Стычинский, Н.И. Воропай – Magdeburg: Издательство Магдебургского университета имени Отто-фон-Герике (Ottovon-Guericke-Universität Magdeburg). Docupoint GmbH, 2010.– 209 с. 2. Алхасов А.Б. Возобновляемая энергетика. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. – 256 с. 3. Полякова, Т. В. Состояние и перспективы водородной энергетики в России и мире [Аналитическая записка] / Т.В. Полякова – Центр глобальных проблем ИМИ. 2015. – 37 с. 4. Ландграф И.К. Введение в водородную энергетику и топливные элементы. Водородная энергетика как приоритетное научно-техническое направление развития энергетики [Доклад] / И.К. Ландграф – Филиал «ЦНИИ СЭТ» ФГУП «Крыловский государственный научный центр» - 54 с. АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ПРОЛИНА В ЛИСТЬЯХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ Г. БРЯНСКА В 2019 Г Косюк А.П., Бизунов А.С., БорздыкоЕ.В., к.б.н., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» ФЦП «Охрана окружающей среды на 2012-2020 гг.» (от 06.07.2017 №802) ставит одну из задач перед исследователями – разработка и внедрение экологически эффективных инновационных технологий, обеспечивающих раннюю диагностику ОС, с целью экологической безопасности населения в неблагоприятных условиях. Такой эффективной диагностикой загрязнения атмосферного воздуха выступает определение содержания пролина в листьях древесных растений [3]. Цель НИР – проанализировать содержание пролина в листьях древесных растений г. Брянска. В 4 районах г. Брянска: Советский, Володарский, Фокинский, Бежицкий заложены 42 точки и 1 точка – контроль (пгт. Суземка). Все экспериментальные данные обработаны статистически [1]. В исследованиях использовано 70 растений 14 видов. Инструментальные исследования отмечены в Госдокладе. [2]. Содержание пролина в тканях листа проводили по модифицированной методике [3]. В таблице 1 (2019 г.) приведены результаты исследований на содержание в пробе пролина в разных растениях в условиях г. Брянска (рисунок 1).

Таблица 1 - Средние значения содержания в пробе пролина в листьях некоторых древесных растений в 4-х районах г. Брянска 2019 г. №п/п Растения Содержание (ср. арифм.) пролина, КУ мг% на сырую массу пгт Суземка (Суземский район) опыт контроль 1 2 3 4 5 Советский район, ИЗА=5,5 1 сосна обыкновенная 3,89 6,97±0,06 27,11±0,02 2 ель европейская 4,07 7,16±0,06 29,14±0,03 3 ель колючая 4,16 7,45±0,07 30,99±0,03 4 туя западная 4,23 7,63±0,07 32,27±0,03 5 дуб черешчатый 4,65 8,37±0,08 38,92±0,04 6 береза повислая 5,11 8,60±0,08 43,95±0,04 7 ива трехтычинковая 5,46 8,97±0,09 48,97±0,05 8 липа сердцелистная 5,72 9,65±0,09 55,19±0,05 9 рябина обыкновенн. 5,84 10,07±0,1 58,81±0,06 10 акация белая 6,35 11,16±0,1 70,87±0,07 11 клен остролистный 6,53 11,62±0,2 75,88±0,07 12 каштан конский 6,56 12,93±0,2 84,82±0,08 13 клен американский 6,68 14,17±0,3 94,66±0,09 14 сирень обыкновенная 6,77 15,26±0,4 103,31±0,1 Бежицкий район, ИЗА=4,85 1 сосна обыкновенная 3,76 6,97±0,06 26,20±0,02 2 ель европейская 3,94 7,16±0,06 28,21±0,02 3 ель колючая 4,03 7,45±0,07 30,02±0,03 4 туя западная 4,10 7,63±0,07 31,28±0,03 5 дуб черешчатый 4,52 8,37±0,08 37,83±0,04 6 береза повислая 4,98 8,60±0,08 42,83±0,04 7 ива трехтычинковая 5,33 8,97±0,09 47,81±0,05 8 липа сердцелистная 5,59 9,65±0,09 53,94±0,05 9 рябина обыкновенн. 5,71 10,07±0,1 57,49±0,06 10 акация белая 6,22 11,16±0,1 69,41±0,07 11 клен остролистный 6,40 11,62±0,2 74,67±0,07 12 каштан конский 6,43 12,93±0,2 83,14±0,08 13 клен американский 6,55 14,17±0,3 92,81±0,09 14 сирень обыкновенная 6,64 15,26±0,4 101,33±0,1 Фокинский район, ИЗА=3,63 3,63 1 сосна обыкновенная 6,97±0,06 25,30±0,02 2 ель европейская 3,81 7,16±0,06 27,28±0,02 3 ель колючая 3,90 7,45±0,07 29,06±0,03 4 туя западная 3,97 7,63±0,07 30,29±0,03 5 дуб черешчатый 4,39 8,37±0,08 36,74±0,04 6 береза повислая 4,85 8,60±0,08 41,71±0,04 7 ива трехтычинковая 5,20 8,97±0,09 46,64±0,05 8 липа сердцелистная 5,46 9,65±0,09 52,69±0,05 42

1 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

2 3 рябина обыкновенн. 10,07±0,1 акация белая 11,16±0,1 клен остролистный 11,62±0,2 каштан конский 12,93±0,2 клен американский 14,17±0,3 сирень обыкновенная 15,26±0,4 Володарский район, ИЗА=3,25 сосна обыкновенная 6,97±0,06 ель европейская 7,16±0,06 ель колючая 7,45±0,07 туя западная 7,63±0,07 дуб черешчатый 8,37±0,08 береза повислая 8,60±0,08 ива трехтычинковая 8,97±0,09 липа сердцелистная 9,65±0,09 рябина обыкновенн. 10,07±0,1 акация белая 11,16±0,1 клен остролистный 11,62±0,2 каштан конский 12,93±0,2 клен американский 14,17±0,3 сирень обыкновенная 15,26±0,4

4 56,19±0,06 67,96±0,06 72,86±0,07 81,45±0,08 90,97±0,09 99,34±0,09

5 5,58 6,09 6,27 6,30 6,42 6,51

24,39±0,02 26,35±0,02 28,09±0,03 29,30±0,03 35,66±0,04 40,59±0,04 45,48±0,05 51,43±0,05 54,88±0,05 66,51±0,06 71,35±0,07 79,77±0,08 89,13±0,09 97,36±0,09

3,50 3,68 3,77 3,84 4,26 4,72 5,07 5,33 5,45 5,96 6,14 6,17 6,29 6,38

Содержание пролина (мг% на сырую массу)

На рисунке 1 показано содержание пролина в фитомассе древесных растений на примере Советского района и контроля. Выявляется ряд по степени увеличения содержания аминокислоты в листьях растений, а следовательно и возрастание устойчивости к стрессам. 120 100 80 60 40 20 0 1

2 3

9 10 11 12 13 14 виды растений Ряд1

Ряд2

Рисунок 1 - Содержание пролина в фитомассе. Примечание: Ряд 1(Советский район):1. сосна обыкновенная.; 2. ель европейская; 3.ель колючая; 4.туя западная; 5.дуб черешчатый; 6.береза повислая; 7.ива трехтычинковая; 8. липа сердцелистная; 9.рябина обыкновенная; 10.акация белая; 11. клен остролистный; 12.каштан конский; 13. клен американский; 14. сирень обыкновенная. Ряд 2 (контроль- пгт. Суземка): 1. сосна обыкновенная.; 2. ель европейская; 3.ель колючая; 4.туя западная; 5.дуб черешчатый; 6.береза повислая; 7.ива трехтычинковая; 8. липа сердцелистная; 9.рябина обыкновенная; 10.акация белая; 11. клен остролистный; 12.каштан конский; 13. клен американский; 14. сирень обыкновенная. Рисунок 1– Содержание пролина (мг% на сырую массу) в фитомасссе древесных растений в условиях г. Брянска и контроля 43

Для Советского района г. Брянска составлен ряд чувствительности древесных растений к аэрозагрязнению по степени уменьшения пролина: сосна обыкновенная < ель европейская <ель колючая <туя западная <дуб черешчатый <береза повислая <ива трехтычинковая <липа сердцелистная <рябина обыкновенная< акация белая <клен остролистный <клен американский <каштан конский< сирень обыкновенная. Аналогичные тенденции отмечены для растений из других районов города. На рисунке 2 показаны коэффициенты устойчивости (по содержанию пролина) дендрофлоры, произрастающей в 4-х районах г. Брянска.

5,5 коэффициент устойчивости

5,4 5,3 5,2 5,1 5 4,9

Р3 Р2 года Р1

4,8 1

районы города Брянска

Рисунок 2 - Коэффициент устойчивости (по содержанию пролина) дендрофлоры Примечание: 1 – Советский район, 2 - Бежицкий, 3- Фокинский, 4- Володарский район Рисунок 2 – Коэффициент устойчивости (по содержанию пролина, мг% на сырую массу) древесных растений в 4-х районах г. Брянска

Составлен ряд по степени уменьшения содержание аминокислоты в древесных растениях характерно для 4-х районов г. Брянска: Советский>Бежицкий> Фокинский>Володарский. Анализ результатов исследований показал, что содержание пролина в листьях древесных растений во всех 4-х районах города достоверно выше контроля в 3,58-6,8 раза (tфакт>tтабл, Р=99%). Однако концентрация пролина в растениях по годам различается не достоверно (tфакт<tтабл). Максимальная концентрация отмечена в Советском районе (104,72%), минимальная Володарском районе (25,42,%). Отмечено, что антропогенное загрязнение оказывает существенного влияния на изменение содержание пролина у листьев древесных растений: по сравнению с контролем наблюдается достоверное увеличение в 4,50-5,20 раза (tфакт>tтабл, Р=99%). Максимальная концентрация пролина отмечена в Советском районе (80,08%), минимальная в Володарском районе (46,12%). Увеличение содержания пролина в клетках растений увеличивает устойчивость растений к стрессам. Составлен ряд чувствительности древесных растений к аэрозагрязнению по степени уменьшения пролина: сосна обыкновенная < ель европейская <ель колючая <туя западная <дуб черешчатый <береза повислая <ива трехтычинковая <липа сердцелистная <рябина обыкновенная< акация белая <клен остролистный <клен американский <каштан конский< сирень обыкновенная. Полученные данные хорошо согласуются с инструментальными данными, поэтому рекомендуется содержание пролина использовать в биомониторинге. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Васильева Л.А. Статистические методы в биологии, медицине и сельском хозяйстве. Новосибирск. 2007. 245 с. 44

2. Природные ресурсы и окружающая среда Брянской области: Годовой доклад об экологической ситуации в Брянской области в 2018 г./Департамент природных ресурсов и экологии Брянской области. Брянск, 2019.242 с. 3. Шихалеева Г.Н., Будняк А.К., Шихалеев И.И., Иващенко О.Л. Модифицированная методика определения пролина в растительных объектах //Вiсник Харкiвського нацiонального унiверситету iменi В.Н. Каразiна. Серiя: бiологiя. Вип.21, №1112, 2014. С. 172-168 БИОИНДИКАЦИОННАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ Р. СНЕЖЕТЬ В ЧЕРТЕ КРУПНОГО ГОРОДА НА ПРИМЕРЕ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ (НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ РФ) Плахотин А.С., Анищенко Л.Н., д.с.-х.н., профессор ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Проблемы мониторинга и прогнозирования состояния вод малых рек на староосвоенной территории приоритетны, так как от анализа гидрохимической и гидробиологической информации зависит оптимизация мероприятий по охране главной водной артерии Брянской области – р. Десны. Брянская область занимает первое место по обеспеченности водными ресурсами, по территории протекает 2286 рек, большая часть из которых отнесена к категории «малые реки» [9]. Цель работы – представить биоиндикационную характеристику качества воды малой реки Снежеть в пределах г. Брянска в системе мониторинга городских вод. Гидрохимические и органолептические показатели: прозрачность воды, интенсивность запаха, жесткость, содержание кислорода, концентрацию ионов, выполняли согласно методикам ГОСТ [12]. Исследования участка р. Снежеть в пределах города проводились в течение мая-октября 2018 г. [2-4]. Для изучения реки выбрано пять пунктов отлова животных и изучения растений-индикаторов: створ (ст.) 1: ул. Калинина, набережная, глубина от 0,3 до 0,45 м; ст. 2 плёс, мелководная зона с глубиной до 0,37 м; ст.3 прибрежная зона у сенокосных ранее лугов, глубина от 0,45 до 0,8 м, ст. 4 прибрежная зона у сосняка с глубинами от 0,4 до 0,6 м; ст. 5 затон реки с глубиной до 0,95 м. Для всех створов характерны песчаные грунты, скорость течения реки до 0, 2 м /с. В гидробиологических исследованиях для определения качества воды р. Снежеть использовали методы биоиндикации: методы с вычислением биотических индексов Скотта, Вудивисса, Майера, индекса сапробности, также рассчитывался индекс Шеннона [10, 11, 13, 14]. В полевой сезон отобрано 55 проб макрозообентоса общепринятыми способами, с использованием гидробиологического скребка на площадках в 1 м2. Камеральную обработку материала проводили с определением особей до вида по общепринятым определителям [5-8]. По органолептическим показателям, общей жёсткости, щёлочности, содержанию хлорид-, сульфат-ионов наблюдается соответствие санитарно-гигиеническим нормативам. По показателям ХПК и БПК соответствия нормативам нет. Лимитирующий фактор для развития бентосных форм – растворённый кислород (таблица 1). Таблица 1 – Анализ содержания растворенного кислорода (мг/л) в водах реки Снежеть Месяц Створ 1 2 3 4 5

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Октябрь

M ±m

6,29 5,42 4,80 7,45 7,23

6,22 5,32 4,74 7,30 7,17

6,12 5,31 4,74 7,00 7,20

6,03 5,30 4,71 6,93 7,10

6,00 5,30 4,71 6,83 7,17

6,132 ±0,8 5,33±0,5 4,74 ±0,3 7,102 ±0,5 7,15 ±0,5 45

Анализ результатов позволяет сделать вывод о недостаточном содержании растворенного кислорода в пробах воды, взятых в створах 2 и 3, что объясняется процессами эфтрофикации и зарастания русла реки в этих участках. Снижение содержания растворенного кислорода в воде в августе, сентябре и октябре объясняется разбавлением вод дождевыми стоками. Среднее значение окисляемости воды из реки Снежеть не превышает санитарные нормы, хотя в июле-августе окисляемость воды очень велика и приближается к пограничным значениям санитарных норм. Согласно классификации О.А. Алекина (1970) по гидрохимической характеристике вода исследуемой реки близка по составу и относится к гидрокарбонатному классу кальциево-магниевой группы [1]. Гидробиологическая характеристика исследуемых вод реки показано в таблице 2. Таблица 2 – Видовой состав гидробионтов в створах р. Снежеть Таксоны Створы* 1 2 3 Mollusca, Bivalvia Sphaeriumcorneum(Linnaeus, 1758) + + + Sphaerium nitidum Clessin in Westerlund, 1876) + + + Pisidium amnicum (Müller, 1774) + + + Anodonta stagnalis (Gmelin, 1791) Unio pictorum (Linne, 1758) Gastropoda Valvata cristata Müller, 1774 + + + Viviparusviviparus(Linnaeus, 1758) + + + Lymnaea stagnalis (Linnaeus, 1758) + Lymnaea ovata (Draparnaud, 1805) + + + Limnaea peregra (O. F. Müller) + + + Limnaea auricularia L. + Bithynia tentaculata L. + + + Planorbarius corneus L. + + + Planorbis carinatus (O. F. Müller) + + + Anisus vortex L. + Oligochaeta Aelosoma hemprichi Ehrenberg, 1828 + + + Aelosoma sp. + + + Nais communis Piguer, 1906 + + + ChaetogasterlimnaeiBretcher + + + Crustacea Asellus aquaticus (Linnaeus, 1758) + + + Daphnia Müller, 1785 + + + Cyclops Müller + + + Rivulogammarus lacustris (Sars, 1863) Arachnida Argyroneta aquatica (Clerck, 1757) + + + Dolomedes fimbriatus (Clerck, 1757) + + + Hydrachna geographica (O. F. Müller, 1776) + + + Piona nodata (Müller, 1781) + + + Hirudinea Erpobdella lineata (Müller, 1774) + Piscicola geometra L. + +

+ + + +

+ + +

+ + + + + + + + + +

+ + + + + + +

+ + + +

+ + +

+ + + +

+ 46

Protoclepsis tessulata (O. F. Müller, 1774) Herpobdella octoculata L. Insecta Ephemeroptera Brachycercus minutus Tschernova, 1952 Baetis fuscatus (Linnaeus, 1761) Trichoptera Anabolia laevis (Zetterstedt, 1840) Oecetis fusca (Rambur, 1842) Molanna angustata Curtis, 1834 Odonata Anax imperator Leach, 1815 Calopteryx splenders (Harris, 1782) Stylurus flavipes (Charpentien, 1825) Orhigomphus serpentinus (Charpentier, 1825) Trigomphus nigripes (Selys, 1887) Coleoptera Dytiscus marginalis Linnaeus, 1758 Chironomidae, Tanypodinae Diamesa sp. Chironominae Chironomus agilis Schobanov et Djomin, 1988 Chironomus piger Strenzke, 1958 Chironomusplumosus Camptochironomus tentans (Fabricius, 1805) Lipiniella araenicola Shilova, 1961 Tanypusmonilis

+ +

+ + +

+ +

+ + + + + +

Различие в видовом составе фауны связано с разной антропогенной нагрузкой (интенсивностью и видами) на участки р. Снежеть, структура зообентоса формируется под воздействием таких факторов, как степень заиления, неоднородность биотопов, скорость течения, антропогенное воздействие. Наибольшего фаунистического богатства в малой реке достигают представители Gastropoda,Oligochaeta, Diptera. Гидробиологические индексы для створов малой реки Снежеть в пределах города Брянска отражены в таблице 3. Таблица 3 – Значения гидробиологических индексов в индикации состояния вод р. Снежеть в пределах города Брянска Гидробиологические Среднее значение Характеристика вод по значениям индексов индексы индексов (баллы) Индекс Скотта 10 Состояние вод - удовлетворительное Индекс Вудивиса 5,9 3 класс качества вод, умеренно загрязнённый водоток Индекс Майера 16,3 3 класс качества вод, умеренно загрязнённые воды, β-мезосапробный водоток Индекс Пантле и 1,72 умеренно-загрязнённые воды, βБукка мезосапробный водоток Таким образом, исследование качества воды р. Снежеть в черте города Брянска с использованием зообентосных форм и расчёта гидробиологических индексов позволил 47

диагностировать во всех створах 3 класс качества вод и отнести воды в черте крупного города к β-мезосапробной зоне. Все значения индексов коррелируют друг с другом, что подтверждает их информативность, а также помогает выявить умеренное антропогенное влияние на воды малой реки. Вычисление индекса Шеннона по данным количественного учёта макрозообентоса показал следующее (таблица 4). Таблица 4 – Количественные показатели в зооиндикации малой реки Таксономическая группа р. Снежеть N, экз./м2 B, г/м2 Oligochaeta

185

0,16

Mollusca(без крупных)

121

0,2

Crustacea

0,07

Hirudinea

0,01

Ephemeroptera

0,06

Trichoptera

0,02

Odonata

0,08

Coleoptera

246

0,11

813 1,63

0,71

Chironomidae Всего Индекс видового разнообразия Шеннона (H)

Таким образом, р. Снежеть по индексу Шеннона соответствует категории загрязнённых рек. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л., 1970. – 444 с. 2. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов. – М.: Наука, 1975. – 240 с. 3. Методические рекомендации по сбору и обработке материалов при гидробиологических исследованиях на пресноводных водоемах// Зообентос и его продукция. Л., 1983. – 52 с. 4. Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып. 2. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 276 с. 5. Определитель пресноводных беспозвоночных России / Под общ. ред. С.Я. Цалолихина. – СПб ЗОО РАН, 1994. Т. 1. – 398 с. 6. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 4. Высшие насекомые. Двукрылые. – СПб.: ЗИН РАН, 1999. – 998 с. 7. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Высшие насекомые / Под общ. ред. Цалолихина. – СПб.: Наука, 2001. Т. 5. – 836 с. 8. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. / Под общ. ред. Цалолихина. Т. 6. Моллюски, Полихеты, Немертины. – СПб.: Наука, 2004. – 528 с. 9. Прирoдныe рeсурсы и oкружaющaя срeдa Брянскoй oблaсти / Пoд рeд. Н.Г. Рыбaльскoгo, E.Д. Сaмoтeсoвa, A.Г. Митюкoвa. – М.: НИA: Прирoдa, 2007. – 1144 с. 10. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 318 с. 48

11. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений / Под ред. В.А. Абакумова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. – 239 с. 12. РД 52.18.595-96. Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды. . Введ. 1999.08.01. - М. : НПО Тайфун, 1999. - 20 с. 13. Shannon C.E. Weaver W. The mathematical theory of communication. – Urbana: Illinois Univ. Press, 1963. – 117 p. 14. Woodiwiss F. S. Chemistry and Industry. 1964. 49 3. –Pр. 417-454. РОЛЬ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В ВОЗНИКНОВЕНИИ КОНФЛИКТОВ Плужник А.А., Дубель В.М., к.э.н, доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Актуальность данной темы заключается в том, что в двадцать первом веке происходит обострение геополитических конфликтов, вызванных истощением природных ресурсов, возрастающими энергетическими потребностями и отсутствием в достаточном объеме альтернативных источников энергии. Целью данного исследования является рассмотрение основных международных конфликтов в современном мире, связанных с борьбой за природные ресурсы. Истощение ресурсов стало одним из ключевых факторов, способствовавших началу вооруженных конфликтов на территориях Ближнего Востока, Северной Африки и других регионах. По данным Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП), за прошедшие 60 лет 40 % всех внутригосударственных конфликтов были связаны с природными ресурсами. С 1990 года около 18 сопровождавшихся насилием конфликтов возникли в связи с эксплуатацией природных ресурсов, таких как древесина, алмазы, золото, полезные ископаемые и нефть, а также плодородные земли и вода[1]. Нейл Мелвин, руководитель Программы вооруженных конфликтов и управления конфликтами при Стокгольмском институте исследования проблем мира (SIPRI) отметил, что ресурсы играют многостороннюю роль. С одной стороны, разные группы ведут борьбу за контроль над ними, а с другой – контроль над ресурсами позволяет финансировать вооруженные конфликты. Страны, испытывающие недостаток ресурсов, уже скупают большие участки сельскохозяйственной земли в бедных странах Азии и Африки. Например, одна из компаний Южной Кореи заявила, что готова заплатить 6 млрд. дол. США за участок на Мадагаскаре площадью 1,3 млн га (это половина территории Бельгии)[2]. Увеличивающийся дефицит природных ресурсов может привести к усилению действий государств по обеспечению контроля над заграничными источниками энергии и других ключевых ресурсов, приводя к геополитической борьбе и угрозе мира на планете. Особенно обострилась борьба за энергоносители в начале 70-х годов прошлого века, когда в мире начался большой экономический кризис. В целом конфликты за ресурсы и территорию возникают, как правило, из-за географического положения территории в военно-стратегическом или экономическом отношении. Например, конфликт между Аргентиной и Англией за Мальвинские острова начался в связи с их выгодным военно-стратегическим положением, а также из-за ресурсов (рыболовная зона). Территориальные конфликты уже долгое время ведутся между Израилем и Ливаном, Египтом и Израилем и решаются часто насильственными силами. Многочисленные конфликты происходят и в Персидском заливе: между Кувейтом и Саудовской Аравией, между Ираном и Кувейтом не только за землю, но и за нефть. Территориальные претензии существуют также во взаимоотношениях между Россией и Китаем, Россией и Японией.

Дефицит воды является одной из самых главных проблем. Прогнозы говорят, что нехватка доступа к стабильным поставкам воды достигает критических пропорций, и проблема ухудшится из-за быстрой урбанизации во всем мире и прироста примерно 1,2 миллиардов человек к мировому населению в мире в следующие 20 лет. На данный момент около 600 миллионов человек в 21 стране страдают из-за недостаточного водоснабжения, а к 2025 г. приблизительно 1,4 миллиарда человек в 36 странах окажутся перед лицом этой опасности. Экологические конфликты в море возникают из-за утечек нефти и вследствие военных действий. Военные операции между Ираком и Ираном в Персидском заливе в 1993 г. привели к разрушению нефтяных скважин. Образовалось большое нефтяное пятно, которое достигло побережья ряда государств: Кувейта, Саудовской Аравии, Арабских эмиратов. Все это привело к гибели большого количества представителей флоры и фауны. Ученые говорят, что повышение уровня мирового океана может стать причиной военных конфликтов между островными государствами. Глобальное потепление приведет к перемещению традиционных рыбопромысловых районов в Юго-Восточной Азии, что приведет к борьбе за право осуществления рыболовецкой деятельности, а также увеличит количество беженцев, вынужденных спасаться с тонущих атоллов в Тихом океане. А при массовой миграции из одной страны в другую есть вероятность возникновения конфликта. Военные аналитики утверждают, что самую большую угрозу для мировой безопасности представляет таяние льдов Арктики. Этот процесс может спровоцировать эскалацию опасной международной гонки за право обладания ценными морскими запасами нефти и газа. Международные конфликты возникают из-за энергетических, продовольственных, сырьевых ресурсов. Пример этому «тресковая война». Растущие запросы на энергоносители усилит напряженные отношения между государствами, конкурирующими за ограниченные ресурсы. Даже при отсутствии конфликта, борьба за истощающиеся ресурсы будет расти, что может привести к усилению напряжения в отношениях, внутренним конфликтам и терроризму. Государства, испытывающие недостаток ресурсов, могут использовать передачу оружия и точных технологий вместе с обещанием политического и военного союза как стимулы, для установления стратегических отношений с государствами обладающими ресурсами. Подобный союз сложился в Средней Азии, где Китай, Россия и Соединенные Штаты конкурируют за доступ и контроль над запасами нефти и газа в регионе. Несколько регионов в мире, вероятно, будут фигурировать в энергоконфликтах – это Африка, особенно в районе Сахары, Ближний Восток и Средняя Азия. В будущем человечество ждут опустошительные войны за пресную воду, энергоресурсы, плодородные земли и территории с комфортным климатом. Экологические конфликты влекут огромные последствия, меняя историю народов и стран. Их преодоление требует огромных интеллектуальных и физических усилий, затраты значительных материальных и финансовых ресурсов, поиска оптимальных научных, политических и технических решений. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Борьба за ресурсы. [Электронный режим]. – Режим доступа: https://www.golosameriki.ru/a/security-environment-2011-06-17-124076169/236705.html 2. Конфликты и природные ресурсы. [Электронный режим]. – Режим доступа: https://peacekeeping.un.org/ru/conflict-and-natural-resources - свободный.

АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В ФИТОЦЕНОЗЕ КАК ОСНОВА УСТОЙЧИВОСТИ СООБЩЕСТВ Поденок Р.А, Авраменко М.В., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет им. академика И.Г Петровского» Для каждого фитоценоза характерна своя «биохимическая среда», которую можно определить, как аллелопатический режим – сложный, динамичный комплекс биологически активных веществ, формирующийся в среде фитоценоза в результате накопления и видоизменения выделений обитающих в сообществе растений и их гетеротрофных консортов [1]. Поэтому изучение аллелопатических взаимоотношений компонентов сообществ – основа поддержания устойчивости и разработки мероприятий по оптимизации функциональной структуры искусственных экосистем Для исследования аллелопатической активности растений использовали метод биопроб[2]. Этим методом определяется условная концентрация аллелопатически активных веществ, содержащихся в почве. Для этого семена биотестов проращиваются в растворе вытяжки из образцов почвы, взятых в полевых исследованиях. Предварительно из образцов почвы готовятся вытяжки из расчёта 1:1,5 (40 гр почвы и 60 мл воды). Затем на дно чашки Петри укладывается фильтр, разделённый складкой на две половины. Для каждого варианта отводится по 2 чашки Петри. На фильтре простым карандашом помечается номер варианта и повторности. В каждую из чашек Петри вносится по 10 мл соответствующего экстракта почвенной вытяжки, в контроле - дистиллированная вода. На каждую половинку высыпается по 30 всхожих семян биотеста – пшеницы посевной, которые равномерно распределяются по дну. Чашки закрываются и семена проращиваются при температуре +26...+28С в термостате. Также взвешивали по 5 г биомассы сухих растений, толкли в ступке и на 1 сутки помещали в 20 мл воды. В полученный экстракт высевали по 30 семян пшеницы посевной. Инкубировали как и описано ранее. Вычисляли следующие показатели: всхожесть (в %), длину зародышевых корешков после 72 часового проращивания, статистические параметры. При инкубировании семян пшеницы посевной были получены следующие результаты (таблица. 1). Таблица 1 - Всхожесть семян и длина зародышевого корешка пшеницы посевной № пробирки Средняя длинна корня (мм) % проросших 1.Почва (Сансевиерия) 10.1 ±0.02 90% 2.Листья черники 4.7±0 33.3% 3.Пижма 5.7±0.03 56% 4. Кладония лесная 14±0 76.7% 5. Бессмертник 11.3±0 86.7% 6.Почва (Фикус) 22.8±0.06 70% 7.Торф низинный 27.3±0 76.7% 8.Гипогимния 10.4±0.01 63.3% 9. Вода (контроль) 27.7±0.06 100% При анализе таблицы выявлены следующие данные. Таким образом, при выращивании семян в дистиллированной воде средняя длинна корней 27.7(мм), всхожесть семян (100%).

Аллелопатические вещества, содержащие в почве под сансевиерией, фикусе, кладилии лесной, бессмертник и низинном торфе, более всего оказали воздействие на всхожесть семян. При выращивании семян в экстрактах растений наименьше всего всхожесть семянбиотестера наблюдалась в вытяжке из листьев черники (33.3% всхожести). Также ингибировали прорастание семян экстракт из пижмы (56% всхожести), а также экстракт лишайника гипогимнии (63.3% всхожести). Более всего средняя длина корней отличается от средней длины корней проростков в контроле, в следующих вариантах эксперимента. Средняя длинна корней пшеницы при экспортировании: с листьями черники (4.7 мм ─ 16.7 %); с побегом пижмы (5.7 мм ─ 20.5 %); с раствором почвы (сансивиерия) (10.1 мм ─ 36.4 %); с кланонией лесной (14 мм ─ 50.5 %); с побегом бессмертника (11.3 мм ─ 40.7 %); с раствором почвы (фикус) (22.8 мм ─ 82.3 %); с раствором торфа (низинный) (27.3 мм ─ 98.5 %); с побегом гипогимнии (10.4 мм ─ 37.5 %) Все растения выделяют аллелопатические вещества, оказывающие ингибирующие воздействие. Выводы: 1. Аллелопатия – это влияние растений друг на друга через среду при помощи выделения в нее продуктов обмена веществ, которые тормозят или подавляют развитие. 2. Алеллопатические взаимоотношения поддерживают устойчивость сообществ, т.к. взаимоотношения растений лежат в основе возникновения, развития и смены растительных группировок, играют важную роль в почвообразовательном процессе. Аллелопатическиевещества поддерживают не только существование отдельных видов растений, но и растительные сообщества, сменяющие друг друга. 3. Методом фитотоксичности было установлено, что интенсивнее всего выделяют аллелопатические вещества листья черники обыкновенной, побеги пижмы обыкновенной. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Матвеев, Н. М. Аллелопатия как фактор экологической среды / Н. М. Матвеев. Самара: Кн. изд-во, 1994. - 203 с. : ил. 2. Одум, Ю. Экология. В 2 т. Т. 1 / Ю. Одум ; пер. с англ. Ю. М. Фролова ; под ред. В. Е. Соколова. - М. Мир, 1986. - 326 с.

ПРИРОДООХРАННЫЙ ПРОЕКТ ПО ВНЕДРЕНИЮ БИОГАЗОВОЙ УСТАНОВКИ НА СВИНОФЕРМЕ Политько К.А., Шафоростова М.Н., к.н. по гос. упр., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Возобновляемые источники энергии все увереннее входят в повседневную жизнь современного человека. Люди научились использовать в своих целях энергию воды, ветра, солнца, ветра, а также иные, альтернативные источники энергии, виды. К таким, не обычным источникам энергии, относится биогаз, который получают в специальных установках и используют для получения различных видов энергии, используемых человеком в повседневной жизни (электричество и тепло). Цель – обосновать внедрение проекта по использованию отходов фермы путем разработки технологического цикла производства биогаза и биоудобрений. Проект по созданию сельскохозяйственного комплекса направлен на извлечение экономической выгоды от реализации выращенных животных с одновременным использованием отходов свинофермы с целью получение эколого-экономического результата. Экологический аспект проектируемой деятельности свинофермы состоит в

использовании отходов и получении из них биогаза и биоудобрений. Биогаз планируется направлять на ферму, заменив источник получения энергии с углеродного на биотопливо. Биогаз, который является экологически чистым топливом, получают в биогазовых установках (БГУ), агрегатах, представляющих из себя комплекс технических сооружений и аппаратов, объединенных в единый технологический цикл. Стандартная установка, состоит из следующих узлов и агрегатов: • емкость накопитель; • миксеры, делящие крупные фракции сырья на более мелкие; • газгольдер; • реактор, в котором происходит процесс образования биотоплива; • системы подачи сырья в реактор; • система передачи получаемого топлива от реактора и газгольдера, далее на этапы обработки и преобразования в другие виды энергии. На нижеприведенной схеме (рис. 1), условно показан технологический цикл производства биогаза с использованием жидкого и твердого сырья, с дальнейшей его переработкой и получением электрической энергии и биоудобрений.

Рисунок 1 – Технологический цикл производства биогаза и биоудобрений Для проектируемой свинофермы была выбрана биогазовая установка,предназначенная для обеззараживания и утилизации органических отходов, получения промышленного производства биогаза и органических удобрений. Производительность данной установки от 180 до 230 метров кубических биогаза в сутки. Перерабатывает органические отходы в количестве от 2 до 4 тонн с влажностью 85-90%, получая при этом в количестве от 2 до 3,5 тонн жидких органических удобрений [1]. Требования к сырью: • тип: I (натуральный); • способ удаления: механически, ежедневно; • влажность: 85-88%.

Проект направлен на первоначальное количество животных в 400 голов, ежедневный выход навоза которых оценивается в размере 2,5 тонн. При наличии 150 свиноматок, 10 хряков и 240 откормочных свиней [2]. Режим работы основных и вспомогательных подразделений комплекса определен особенностями технологических процессов и объемами выполняемых работ. Планируется работа биогазовой установки в течении 24 часов в сутки, 365 дней в году, т.е. безостановочно. Для обслуживания данной установки требуется 1 человек низкой квалификации (оператор установки) в смену (смен 3), т.к. необходимо лишь контролировать загрузку сырья, которая производиться 1 раз в день, это осуществляется при помощи пульта управления, а также следить за БГУ. Погрузкой навоза в емкость сырья будет производиться работниками фермы (установка на территории фермы) 2 рабочих в день. Для доставки биоудобрений потребителям потребуется водитель. Доставка будет производиться в течении 5 месяцев, не каждый день. Чтобы внедрить БГУ на свиноферме понадобятся определенные инвестиции, которые требуется рассчитать Вследствие реализации данного экологического проекта предприятием будут достигнуты следующие виды эффекта: ● социальный: образование новых рабочих мест, что особенно важно, т.к. в сложившейся сложной экономической и политической ситуации люди стоят перед проблемой безработицы из-за закрытия многих предприятий; ● экономический: прибыль от продажи продукции и предотвращенный экологоэкономический ущерб; ● экологический: снижение объемов накопления отходов животноводства. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Комплект биогазовой установки [Электронный ресурс] / prom.ua/// Режим доступа: https://prom.ua/p818452971-komplekt-mobilnoj-biogazovoj.htm 2. Биогаз на свином навозе [Электронный ресурс] / mnc.in.ua // Режим доступа: http://www.mnc.in.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=1551:2011-10-08-0933-03&catid=72:2011-07-11-18-46-50&Itemid=416 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ТЕРРИТОРИИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ Пылюгин В., Чижикова О.А., канд. геогр. наук, доц. ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Согласно прогнозам, добыча и использование традиционных органических топлив, таких как уголь, нефть и газ, в ближайшей перспективе будет расти, однако данные виды топлива относятся к категории не возобновляемых ресурсов, следовательно, их количество уменьшается из года в год. В то же время, объемы образования и накопления твердых бытовых отходов с каждым годом увеличиваются. На сегодняшний день, остро стоит проблема не только уменьшения количества накопленного мусора, но и правильное обращение с ТБО, применение новых методов и технологий, которые помогут предотвратить серьезные загрязнения окружающей среды, поэтому данная тема актуальна. Целью данной работы является анализ международного опыта в использовании бытовых отходов в качестве источника энергии, рассмотрение перспектив и возможностей 54

применения мусоросжигательных технологий на территории Донецкой Народной Республики. Значительный рост потребления товаров в последние десятилетия приводит к увеличению количества твердых бытовых отходов (ТБО). Так например:, объем накопленных в Донецкой Народной Республике отходов, согласно данным за 2015 год, достиг 2100 млрд. тонн, в 2017 год было накоплено свыше 1,8 млрд тонн ТБО, что делает необходимым поднятие вопроса об использовании ТБО в хозяйственной деятельности республики. Согласно опыту других стран, существует возможность использования ТБО в энергетической отрасли. При сжигании одной тонны отходов можно получить 1300-1700 кВт.ч тепловой энергии или 300-550 кВт.ч электроэнергии, что порядком уступает в энергетической ценности таким ресурсам, как уголь, нефть и газ, но в то же время является возобновляемым ресурсом. В золе и пепле, получаемых после сжигания ТБО, достаточно высокая концентрация относительно вредных веществ, однако на сегодняшний день существуют технологии обработки отходов сгорания, что позволяет понизить их содержания с последующей переработкой компонентов в асфальт или битум. С учетом того, что за долгий период хранения на открытых полигонах, ТБО, перестали подлежать сортировке, а также недостатка финансирования для строительства мусоросортировочных и мусороперерабатывающих заводов, можно сделать вывод, что данный метод является наиболее оптимальным для утилизации ТБО. Процесс сгорания ТБО, сам по себе, экологически небезопасен в связи с выбросом в атмосферу опасных веществ и соединений, таких как диоксины, тяжелые металлы, углеводороды, частицы золы и др. Их количество можно значительно снизить, используя различные технологии очистки дымовых газов, такие как абсорбция и адсорбция, термическое дожигание и др., а также при помощи усовершенствованных технологиях термической обработки ТБО. Наиболее распространено слоевое сжигание, оно наименее затратное технологически, но в то же время, при слоевом сжигании выделяется наибольшее количество дымовых газов. Технология шлакового расплава заключается в использовании шлаковых отходов, как своеобразное топливо. В котел с ТБО загружается определенная часть шлаковых отходов. Шлаковые отходы нагревается за счет горелок котла. Из-за того, что шлаковые отходы нагреваются быстрее, через некоторое количество времени они превращаются в расплав, который в свою очередь нагревает массу ТБО и в то же время служат дополнительным фильтром для дымовых газов. Отдельного упоминания заслуживают инсинераторные печи, которые служат для переработки как ТБО, так и жидких или газообразных отходов. Из особенностей инсинераторных печей можно выделить двухкамерное сжигание: в первой камере отходы подвергаются пламени горелок, а во второй – идет процесс дожигания при условиях избытка кислорода, обеспечиваемого путем искусственного поддува воздуха в камеру. Процесс дожигания обеспечивает окисление некоторых газов, вследствие чего процесс газоочистки упрощается, а объем дымовых газов составляет примерно 1500-1600 нм3/т, что в 3-3,5 раза меньше, чем при слоевом сжигании. Строительство установки для сжигания отходов обходится дорого. Затраты на строительство и эксплуатацию мусоросжигательных заводов более высокие, чем при строительстве и эксплуатации свалочных полигонов, что сложно осуществить в Донецкой Народной Республике в связи с недостатком финансирования в данную отрасль, однако, существуют проекты по перестройке тепловых электростанций в мусоросжигательные заводы с сохранением у электростанции ее изначальной функции. Данные проекты менее затратны в финансовом плане, т.к. не требуются инвестиции в постройку здания, газоочистные сооружения и др. Существует несколько вариантов перестройки ТЭС в мусоросжигательный завод:

1. Улучшение газоочистных сооружений и использование ТБО в качестве обычного твердого топлива, однако данный метод не предполагает переработку медицинских и биологических отходов. 2. Установка второй камеры сгорания, что делает ТЭС максимально приближенной по конструкции к инсинераторной печи. 3. Обеспечение технологии кислородного дутья. Данный вариант приближен к предыдущему варианту, однако поднимается вопрос о пригодности камер сгорания при условиях повышения температур сжигания. Вывод: для условий Донецкой Народной Республики, наиболее оптимальным будет именно установка второй камеры сгорания для дожигания дымовых газов, т. к. данный вариант менее требователен к конструкции электростанций, а также к содержанию пережигаемого топлива. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Захарченко, Д. Проблемы накопления ТБО в Донецкой Народной Республике и пути их решения. /Д. Захарченко, А. Михайлова - Научные труды КубГТУ, № 9, 2018 -

362 с. 2. Бобович, Б.Б., Девяткин, В.В. Переработка отходов производства и потребления / Б.Б. Бобович, В.В. Девяткин – М.: Интермет Инжиниринг, 2000. – 496 с. 3. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование6 учеб пособие/ В.Н. Башкин.- М.: Высш. шк., 2007. - 360 с. 4. Энергия из отходов: новейшие технологии против мусора. [Электронный режим] – Режим доступа - https://rostec.ru/news/energiya-iz-otkhodov-zelenye-tekhnologii-protivmusora/ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДОНБАССА Рябцева Н.А., Дубель В.М., к.э.н, доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» Актуальность данной работы обусловлена тем, что в настоящее время проблема рационального использования водных ресурсов носит глобальный характер, в том числе проявляется и в Донбассе. Утрачивается возможность получения чистой питьевой воды, а имеющиеся водные ресурсы подвергаются истощению и загрязнению. В ближайшее время эта проблема может сильно обостриться, что окажет существенное влияние на дальнейшее социально-экономическое развитие региона. Целью данной работы является выявление основных эколого-экономических и социальных аспектов рационального использования водных ресурсов Донецкого региона. Одними из показателей уровня эколого-экономического развития государства является обеспечение качества окружающей природной среды для жизни и здоровья населения, внедрения экологически сбалансированной системы природопользования и сбережения природных экосистем. Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, так как при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе круговорота воды в природе. Еще в недалеком прошлом считалось, что воды на Земле так много, что, за исключением отдельных засушливых районов, людям не надо беспокоиться о том, что ее может не хватить. Однако потребление воды растет такими темпами, что человечество все чаще сталкивается с проблемой, как обеспечить будущие потребности в ней. Во многих странах и регионах мира уже сегодня ощущается недостаток водных ресурсов, усиливающийся с каждым годом, в том числе и на Донбассе. 56

Существующая на сегодняшний день проблема водопотребления в Донецком регионе не является результатом только современного этапа развития. Индустриализация Донбасса, сопровождаемая развитием таких водоемких отраслей хозяйства как чёрная металлургия, коксохимия, электроэнергетика, угольная промышленность привела к истощению водных запасов Донбасса и снижению их качества. Принимаемые экологические программы в СССР были изначально неэффективны. В числе прочих причин следует выделить тот факт, что проводимая ранее экологическая политика не была направлена на формирование у человека экологического типа мышления, не способствовала развитию экологической этики. До недавнего времени в Донецком регионе господствовал техногенный тип ведения хозяйства, при котором рост экономического производства рассматривался как единственное средство удовлетворения интересов и жизненных потребностей населения [1]. С целью охраны и рационального использования водных ресурсов в долгосрочной перспективе в 2002 г. Донецкой государственной администрацией совместно с Национальной академией наук Украины была разработана Программа научнотехнического развития Донецкой области на период до 2020 г. [2]. В связи со сложившимися социально-политическими условиями на Донбассе выполнение Программы не было осуществлено в полной мере. В настоящее время состояние водохозяйственного комплекса Донецкого региона и наличие целого ряда крупных проблем водопользования свидетельствует о необходимости принятия мер по его рационализации. И хотя в настоящее время полное решение проблем в сфере водопользования представляется невозможным, существует ряд направлений, позволяющих решить имеющиеся проблемы и сгладить возникающие противоречия. Направления рационального использования водных ресурсов Донбасса. 1. Экономические: - применение штрафных санкций за нерациональное использование водных ресурсов; - повышение эффективности тарифной политики; - платность всех видов водопользования. 2. Правовые: - совершенствование действующих законодательных актов в области водопользования; - разработка новых законодательных актов в области водопользования. 3. Экологические: - восстановление водных источников: очистка русел рек, озер, водохранилищ; сокращения количества сбросов загрязняющих веществ; - создание резервных источников водоснабжения: подземные воды, атмосферные осадки, очищенные сточные воды; - внедрение водосберегающих технологий; - организация систем мониторинга состояния вод; - развитие методов прогнозирования качественного и количественного состояния водных ресурсов. 4. Технические: - внедрение инновационных технологий очистки водных ресурсов; - разработка маловодных и безводных технологий; - разработка техники и оборудования с меньшими потерями воды; - создание групповых систем оборотного водоснабжения; - совершенствование схем и технологий использования водных ресурсов; - внедрение технологий самоочистки водопроводов [3]. Данные направления являются составными в эколого-экономическом и социальном аспекте рационального использования водных ресурсов. От степени сбалансированности

факторов социально-экономического и природно-экологического развития зависит рациональное использование водных ресурсов. Для рационального использования водных ресурсов республики необходимы научные исследования, внедрение новейших технологий, совершенствование действующих законодательных актов в области водопользования, выполнение и координация которых возможна только в рамках государственной программы. Таким образом, рациональное использование принесет большой вклад в экономику государства, а так же улучшит экологическую ситуацию в регионе и проявит заботу о будущем поколении. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Доклад о состоянии окружающей среды в Донецкой области. Под редакцией С. Третьякова, Г. Аверина. – Донецк, 2007. – 116 с. 2. Коршикова И.А. Состояние водных ресурсов Донецкой области и их диагностика. // Економічний вісник Донбасу. – № 1 (23), 2011. – С. 27-30 3. Малышева, А.В. Основные направления рационального использования водных ресурсов. // Вестник НГИЭИ. – Выпуск 6 (49), 2015. – С. 52-60. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ Семененко Н.П., Макеева Д.А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Ветроэнергетика – это направление альтернативной энергетики, основанное на использовании возобновляемого источника энергии, которым является ветер. Кроме этого, в соответствии с состоянием развития на текущий момент и количеством производимой энергии, ветроэнергетика является отдельной отраслью производства различных видов энергии, таких как: электрическая, механическая, тепловая и т. д. Во всех случаях первичным источником служит кинетическая энергия ветра, путем использования различных механизмов, преобразуемая в требуемый вид энергии. Технически развитые страны также не обходят своим вниманием альтернативные источники энергии. В настоящее время, наиболее крупные ветровые установки, работают в странах Европы, это [1]: 1. В Германии: ветряные электростанции Германии производят более 8,0 % от всей произведённой электроэнергии. Установленная мощность ветровых генераторов превышает 45000,0 МВт. 2. В Испании: ветроэнергетика в Испании широко распространена как в частном секторе, так и при промышленном производстве электрической энергии. Доля производимого электричества ветровыми генераторами составляет более 20% от общего количества производимой электрической энергии. 3. В Дании: Дания является первопроходцем, в деле использования энергии ветра для получения электрической энергии в промышленных масштабах. История ветроэнергетики этой страны начиналась в 70-х годах ХХ века, и по настоящее время, Дания является лидером по производству ветровых генераторов и их комплектующих. Ветроэнергетика Дании производит более 40% электрической энергии в общей доле производимого электричества в стране. В прочих государствах нашей планеты использование ветровых установок выглядит следующим образом: 58

В США: В этой стране, ветроэнергетика как отрасль, развивается довольно быстро. Установленная мощность ветровых генераторов составляет более 75,0 ГВт. В общей доле вырабатываемой электрической энергии, доля ветроэнергетики составляет более 5,0 %. В Китае: Промышленный рост не обошел стороной и ветроэнергетическую отрасль Китая. В настоящее время, установленная мощность ветровых генераторов составляет более 150,0 ГВт. В доле производимой электрической энергии в стране, доля ветроэнергетики составляет более 3,0 %. Энергетики Китая продолжают строительство новых ветровых электростанций, в период до 2020 года, планируется запустить в работу еще 100 ГВт электрических мощностей. Наибольшим потенциалом обладают провинции Внутренняя Монголия и Синьцзян-Уйгурский автономный район. В Канаде: Благодаря своему географическому расположению Канада имеет огромный потенциал в сфере развития ветроэнергетики. Ветровые генераторы успешно работают во всех провинциях страны. Доля производимой электрической энергии ветровыми установками, в общем количестве электричества, составляет более 1,0 %. Установленная мощность ветровых генераторов составляет более 2000,0 МВт. В Индии: Индия также является одним из лидеров в использовании ветра для производства электрической энергии. Установленная мощность ветровых генераторов превышает 27000,0 МВт. Доля электроэнергии, вырабатываемая ветровыми генераторами, превысила 6,0 % от общего количества производимой электрической энергии в стране. Перспективы развития: принимая во внимание, что традиционные источники энергии имеют свойство заканчиваться, а их использование приводит к загрязнению атмосферы планеты, то все большее количество стран, принимают внутренние и межгосударственные соглашения о защите экологии и контролю над потреблением энергоресурсов. В развитие этой тенденции, использование возобновляемых источников энергии, к тому же являющихся экологическими чистыми, является очень актуальным. Для стимулирования развития отрасли, в ряде стран разработаны направления деятельности, в этой области энергетики, это: - развитие морских ветропарков; - мотивация населения и промышленности в установке ветровых генераторов; - наращивание процента ветровой энергетики в общем энергопотреблении. В связи с этим, развитие ветроэнергетики, как источника альтернативной энергии, постоянно продолжается и будет иметь тенденцию к ускорению этого процесса. Ярким примером таких разработок являются плавающие и парящие ветровые генераторы. Плавающие ветровые генераторы – монтируются вдали от берега, на глубине 100 и более метров. Первые подобные устройства, были смонтированы в 2007 году, в Норвегии. Парящие ветровые генераторы – представляют собою надувную сферу, наполненную гелием, и турбиной, расположенной по центру устройства. Плюсы и минусы: К достоинствам, использования ветровых установок можно отнести следующие: - это неисчерпаемый, возобновляемый самой природой, источник энергии, благодаря которой, производится электрическая энергия; - производство энергии при помощи воздушных масс, это экологически чистый процесс, не наносящий вреда окружающей среде; - строительство объектов ветроэнергетики – это непродолжительное по времени мероприятие, поэтому быстрый монтаж ветровых установок, определяет относительно невысокую стоимость монтажных работ, в сравнении со строительством прочих объектов энергетики. К недостаткам ветроэнергетики относятся: - КПД установок, в своей работе использующих энергию ветра, зависит от географического месторасположения, погодных условий, сезона и времени суток. Этот недостаток определяет возможность использования ветровых генераторов в том либо ином регионе планеты; 59

- при устройстве генерирующих установок большой мощности, требуются значительные земельные участки, которые приходится выводить из общего оборота земель; - потребность в начальных значительных затратах, наличие которых подразумевает инвестирование данной отрасли, на начальном этапе развития. - потенциальная опасность для птиц и прочих летающих организмов. Наличие отрицательных качеств, которыми обладает ветроэнергетика, не может перевесить количество положительных. С уверенностью можно констатировать, что такая область энергетики, как ветроэнергетика, будет развиваться и в дальнейшем. Более половины населения планеты проживают, в городах и населенных пунктах городского типа. На их развитие и функционирование в промышленно развитых странах расходуется 70–80% потребляемой энергии. Объекты городского типа такие как: предприятия, организации, учреждения, парки, стадионы и другие, являются большими потребителями энергии. Каждый год образовывается приблизительно 500 миллионов тон отходов, что в свою очередь влияет на окружающую природную среду. Когда запасы традиционных источников энергии, таких как нефть, газ и уголь, неумолимо уменьшаются и их стоимость достаточно высока, а использование приводит к образованию парникового эффекта на планете, все большее количество стран в своей энергетической политике, обращают свои взоры в сторону альтернативных источников энергии. Так как, альтернативные источники энергии – это экологически чистые, возобновляемые ресурсы, при преобразовании которых, человек получает электрическую и тепловую энергию, используемую для своих нужд. Ранее были проведены исследования, касающиеся повышения уровня экологической безопасности объектов городского хозяйства. На примере спортивного комплекса «Кировец» были проанализированы мероприятия по внедрению ветрогенераторных установок, это дало возможность узнать возможности в настоящем и перспективы использования ветрогенераторных установок для объектов городского хозяйства. При нынешнем уровне потребления электроэнергии, было необходимо 3 ветрогенератора, которые производят мощность 10 кВт/ч. Срок реализации рассматриваемого проекта составил 3 года. Данные мероприятия позволяют сократить сжигание условного топлива на 85,8 тонн и обеспечивают повышение уровня экологической безопасности. Обосновано, что данный проект стал экологически чистым и выгодным. Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность, как предприятий, так и частных лиц на бытовом уровне, считается одним из значимых шагов в решении многих экологических проблем - перемены атмосферного климата, засорения атмосферы (к примеру, выбросами с ТЭС), истощением ископаемых ресурсов и др. На данном этапе автором проводятся исследования, которые осветят вопросы использования энергии ветра для нужд теплоснабжения спортивного комплекса «Кировец».Данное направление является актуальным и его реализация возможна в Донбассе по ряду причин, которые также обосновываются. Альтернативные источники производят экологически чистую энергию, они позволят сократить объемы выбрасываемых газов и других преобразований в атмосферный воздух, тем самым обезопасит жизнь и здоровье населения городов, и улучшит состояния окружающей природной среды, также позволят сэкономить денежные средства, и ресурсный потенциал региона [2]. Отопление с использованием ветра очень актуально потому, что холодный воздух имеет большую плотность, нежели теплый. Этот фактор имеет положительное влияние на ветрогенератор - его производительность растет, что обеспечивает бесперебойную работу отопления. А также, в зимний период интенсивность ветров увеличивается по сравнению с летним временем.

Схема отопления мало отличается от обычной системы, используемой при использовании котла. Разница лишь в способе нагрева теплоносителя. Нужна емкость, в которой нагревается вода, соединенная с отопительной системой. Самый простой способ – использование температурного подъема воды (гравитационный метод). Горячая вода поднимается вверх, проходит по радиаторам, отдает тепловую энергию и, остывая, возвращается в емкость для повторного нагрева. Такой метод не требует наличия сложных устройств, но естественная циркуляция – процесс неустойчивый, при некоторых изменениях температур, он может прекратиться. Для обеспечения равномерности циркуляции используются насосы, устанавливающие в системе определенное циркуляционное давление и скорость движения теплоносителя. Это делает систему более требовательной к нагреву, точнее к стабильности температуры теплоносителя. Подача электроэнергии для отопления должна быть максимально непрерывной. Это еще одна причина использования аккумуляторов и инверторов, позволяющих во время спадания ветра обеспечить подачу тока на нагреватели. Таким образом, схема проста: ветрогенератор – нагреватели воды – система отопления. Эта система будет рассчитана, исследована и изучена в дальнейшей магистерской работе. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Елистратов, В.В. Современное состояние и перспективы использования ветроэнергетических установок / В.В. Елистратов – Владивосток, 1992. – 219 с. 2. Ветроэнергетика. / Под ред. Д. Де Рензо.: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 221 с. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПЫТА ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Сиканевич Е.О., Дубель В.М., канд. экон. наук, доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный университет» В настоящее время проблема загрязнения окружающей среды занимает первостепенное значение в нашем мире. То, как человечество относится к окружающей среде напрямую отражается на ее состоянии. К числу проблем, которые составляют экологический кризис можно отнести сбор и переработку твердых бытовых отходов. В связи с этим, исследование мирового опыта по переработке твердых бытовых отходов является актуальным. Изучением зарубежного опыта решения проблемы переработки твердых бытовых отходов занимались: И.К. Турсунгалиев, А.С. Гринин, Р.Б. Бендере, Л.Я. Шубов, А.К. Голубин, В.В.Девяткин, В.Н. Новиков и др. Целью исследования является анализ опыта зарубежных стран при переработке твердых бытовых отходов. Рост численности населения Земли повышает и темпы производства и потребления, а значит, пропорционально увеличивается и количество отходов. Популярные способы избавиться от твердых бытовых отходов (ТБО) – уничтожение и захоронение – перестают быть эффективными. Проблема переработки ТБО – явление не новое. Попытки ее решения предпринимаются уже давно: мероприятия по сбору макулатуры и металлолома, приём стеклотары для вторичного использования, пластика и т.д.

Неутилизированный объем гниющего мусора несет огромный вред природе и населению. Растет поток инфекционных заболеваний, а загрязнение поверхностных и подземных вод, несущих вредные вещества и продукты гниения, усугубляют, итак, не простую ситуацию. В настоящее время в развитых странах мира на душу населения производится от 1 до 3 кг твердых бытовых отходов в день. Учитывая, что население по численности увеличивается ежегодно, можно представить, что в свою очередь это влечет к росту размеров мусорных свалок [1]. В развитых странах проблема с утилизацией решается таким образом, что перерабатывается большая часть отходов. Что-то уничтожается безвозвратно, а что-то пускается как вторичное сырье. Еще в начале 90-х годов захоронение оставалось самым распространенным методом обращения с отходами. Второе место по общему количеству обезвреживаемых отходов занимало их сжигание. В развитых странах переработка отходов – отдельная отрасль, в которой вращаются большие капиталы. Система разделения мусора работает практически во всех странах ЕС и закреплена законом, как и высокие требования к стандартам перевозки, складирования и переработки [3]. Во многих странах Европы пиролиз – один из основных способов утилизации отходов, так как законы запрещают вывоз на полигоны отходов с содержанием органических веществ более 5%. Низкотемпературный пиролиз, в отличие от обычного сжигания, позволяет сократить загрязнение атмосферы, но для него необходима предварительная сортировка. Один из побочных продуктов работы пиролизного завода – тепловая энергия – используется для получения электричества и отопления. Высокотемпературный пиролиз менее требователен к сырью, сортировка для него не обязательна. В результате обработки получается синтез-газ, тоже использующийся как топливо, и твердый непиролизируемый шлак, применяющийся в строительстве. В США подсчитали, что металлы, извлеченные из твердых отходов, могут обеспечить национальную потребность в железе на 7%, в алюминии на 8% и в олове на 19% [2].Лидером по переработке твердых бытовых отходов выступает Германия – 48 %, причем сжигается 34 % отходов. Сжигается отходов больше всего в Швеции и Швейцарии – 49 %. В Азии лидером по переработке твердых бытовых отходов является Япония. В стране буквально нет не единого кусочка свободной земли и зарывать отходы или складировать их на свалках просто глупо и невыгодно. Практически все отходы в Японии, начиная от продуктов питания и заканчивая автомобилями перерабатывается для вторичного использования. А энергию, получаемую от сжигания горючих отходов, направляют на отопление цветочных теплиц. Все вещи тщательно собираются и сортируются. Что-то идёт на вторичное использование без переработки, а что-то сразу в переработку. Из мусора делаются строительные материалы и даже отсыпаются новые небольшие острова. В лидерах списка переработчиков ТБО значится такая страна, как Бразилия. К примеру, бразильский город Куритиба сумел обогнать и занять первое место в сборе ценных бытовых отходов на Земле. Большую часть бумаги (70%), пластика (60%), металла и стекла перерабатывают. Это даже больше, чем в Японии (50%). В Бразилии к сбору мусора привлечены беднейшие слои населения очень оригинальным способом. За 6 пакетов мусора дают один пакет с едой. Каждую неделю в 54-х бедных районах получаю еду более 100 тысяч человек, что позволяет собирать 400 тонн отходов. По сравнению с Западной Европой утилизация отходов в России имеет ряд особенностей. Главные из них – суровый климат и сбор всех отходов в общий контейнер без предварительной сортировки. Из-за большой доли несгораемых веществ и высокой влажности бытовых отходов их калорийность невысока – всего 1000-1500 ккал/кг. Сейчас действуют всего лишь 7 заводов по термической переработке отходов, причем два из них

реконструируются, а остальные работают не на полную мощность. На всех этих предприятиях, вместе взятых, обезвреживается меньше 1% бытовых отходов. Таким образом, можно определить основные задачи и перспективные направления развития системы управления в сфере обращения с ТБО: 1) максимальное использование раздельного сбора ТБО с целью получения вторичных ресурсов и сокращение объема утилизированных отходов; 2) применение новейших технологий по переработки отходов во вторичные материалы, что позволит вернуть и в производственный цикл; 3) рекультивация закрытых полигонов ТБО и ликвидация несанкционированных свалок с целью освобождения занимаемого пространства и уменьшения их негативного влияния на окружающую среду; 4) оптимальная эксплуатация существующих полигонов ТБО с учетом последующей рекультивации территории; 5) организация пунктов сбора вторичного сырья. Несмотря на то, что организация вышеперечисленных мероприятий требует детального планирования и включает в себя не малые затраты, эколого-экономическая выгода от его реализации значительно выше. Прежде всего это улучшение экологической ситуации региона, снижение угрозы здоровью населения, а также экономические выгоды, связанные с вторичным использованием ресурсов. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Бендере, Р.Б. Управление твердыми бытовыми отходами/ Р.Б. Бендере.– NRJ, 2008.– 97 с. 2. Гринин, А.С. Промышленные и бытовые отходы. Хранение, утилизация, переработка / А.С. Гринин, В.Н. Новиков – М.: Фаир-Пресс, 2002. – 336 с. 3. Шубов ,Л. Я., Концепция управления твердыми бытовыми отходами/Л.Я. Шубов, А.К. Голубин, В.В.Девяткин// – М.: Государственное учреждение, Научноисследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами, 2000 –72 с. ВЫЯВЛЕНИЕ ОПАСНОСТЕЙ ЗДОРОВЬЮ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ЗАПЫЛЕННОСТИ РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ Скрыпник Е.В., Артамонов В.Н., к.т.н., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Пыль рудничная, совокупность минеральных частиц полезного ископаемого и пустой породы, взвешенных в рудничной атмосфере или осевших в горных выработках. Одним из основных показателей, характеризующих пыль, является размер её частиц (дисперсность). Со степенью дисперсности пыли связаны: повышение скорости и интенсивности её реакции с кислородом, увеличение адсорбционной способности и электрические свойства, а также биологическая активность [2]. Пыль рудничная — одна из основных профессиональных вредностей. Некоторые виды пыли (угольная, сланцевая, серная, сульфидная и др.) в определенных условиях могут, кроме того, образовать с воздухом взрывчатую смесь. Вредность пыли выражается в том, что воздействие её может привести к поражению лёгких, сопровождающемуся замещением живой ткани крупноволокнистой соединительной тканью, а также к заболеваниям верхних дыхательных путей, глаз, кожи. Цель исследования: выявить опасности для здоровья работников при запыленности рудничной атмосферы с учетом механизма их возникновения. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 63

1. Определить особо опасные свойства пыли и оценить их. 2. Разработать механизм управления при запылении рабочей зоны.

Наличие пыли в рудничном воздухе, даже если она не ядовита, нежелательно в двух отношениях: 1) рудничная пыль вредна для здоровья и 2) пыль некоторых веществ, например, каменного угля, может образовывать с воздухом взрывчатую смесь. Профессиональную вредность представляют пыли с диаметром частиц менее 10 мк. И особенно менее 2 мк. Участие во взрыве принимают пылевые частицы размером до 1000 мк (1 мм) в поперечнике. В горных работах пыль образуется при производственных процессах, связанных с разрушением горных пород и их транспортировкой. Приближенно можно считать, что в угольных шахтах 55-65 % общего количества пыли образуется при работе врубовых машин и комбайнов, 15-20 % - при отбойке и навалке угля на конвейер, 15-20 % - при транспортировке ископаемого. В рудных шахтах при мокром бурении буровые· работы дают 40-50 % общего количества пыли, взрывные работы 35-45 % и прочие источники 1020% [1]. По действию на человеческий организм рудничная пыль делится на две категории: ядовитую пыль (свинцовая, ртутная и т. д.) И неядовитую (пыль угля, песчаника и т. д.). Неядовитая породная и угольная пыль, загрязняя атмосферу, может вызывать легочные заболевания, носящие общее название (пневмокониозы). Пневмокониоз, вызванный кремнистой пылью (содержащей Si02). называют силикозом, а угольный пылью – антракозом. Наиболее тяжелым заболеванием является силикоз. Упрощенно процесс заболевания силикозом можно представить следующим образом: пылевые частицы, преимущественно размером менее 5 мк (0,005 мм),проникают вместе с вдыхаемым воздухом в легочные пузырьки - альвеолы и задерживаются на их стенках. Под влиянием тканевых жидкостей Si02 переходит в H2SiO3 - кремневую кислоту, оказывающую химическое воздействие на ткани [3]. Организм человека стремится изолировать попавшие в легкие инородные частицы: пылинки захватываются и поглощаются особыми подвижными клетками - фагоцитами. При значительном количестве пыли фагоциты не справляются с задачей выноса пылинок из организма. Они начинают скапливаться в полости альвеол, а также в лимфатических путях легких. Постепенно под воздействием H2SiO3 поглотившие пылевые частицы фагоциты видоизменяются, превращаясь в волокна соединительной ткани (фиброз). Волокна, наслаиваясь, образуют силикотические узелки размерами до 1-4 мм. Постепенно единичные фиброзные узелки соединяются в группы. Таким образом, отдельные группы альвеол легкого постепенно замещаются фиброзной тканью. Это отрицательно сказывается на нервной, сосудистой, лимфатической системах легкого. Нарушение работы легких ведет к нарушениям и в кровообращении, и в работе сердца. В конечном счете человек погибает от декомпенсации сердца или пневмонии. Этот процесс осложняется наличием также ряда других явлений, вызываемых вредным действием H2SiO3 на организм человека. Возможность заболевания силикозом (антракозом) находится в прямой зависимости от интенсивности вдыхания пыли. Установлено, что решающее значение при этом имеет общая масса пыли различных фракций, поступающая в легкие, и содержание свободной двуокиси кремния. Едиными правилами безопасности установлены следующие предельно допустимые концентрации пыли в зависимости от содержания свободной Si02 в породах и полезном ископаемом [4]. Задача управления пылевой обстановкой на предприятиях угольной промышленности должна включать следующие положения: - анализ пылевого режима и составление математической модели на основе методов нелинейной динамики с последующим подтверждением аналитических конструкций модели; 64

- установление и описание критических процессов в общей схеме пылевой обстановки и составление детализированной модели на основе анализа причинноследственных связей выделенных подсистем; - определение методов воздействия на подсистему и синтез алгоритмов управления; - процесс управления должен базироваться на мониторинге состояния системы, прогнозировании развития и частоты возникновения профессионального заболевания пылевой этиологии. Существуют два фактора, которые инициируют формирование критических процессов: это собственно система и среда, оказывающая однозначное влияние на систему и в широком смысле являющаяся подсистемой, поставляющей внешние возмущения. В этой связи особую сложность при описании системы представляет создание механизма взаимодействия между средой и системой управления. При этом под понятием опасности в системе в данном случае будем понимать такие параметры, которые характеризуют предельный риск возникновения заболевания пылевой этиологии, что напрямую связано с созданием ситуации, при которой регистрируется предельное значение концентрации пыли в воздухе рабочей зоны (либо высокая пылевая нагрузка на органы дыхания) [5]. Для гигиенического контроля пылевой нагрузки на работников угольных шахт могут быть использованы пробоотборники Respicon, которые улавливают фракции пыли до 100 мкм в полном объеме. Конструктивное исполнение пробоотборника позволяет осуществлять контроль и по тонким фракциям пыли: размером до 4 мкм и до 10 мкм. Для оценки эффективности систем пылеподавления горных машин достаточно контролировать дисперсный состав пылевого аэрозоля в атмосфере горных выработок: работа систем пылеподавления с оптимальными параметрами соответствует содержанию тонких фракций пыли (крупностью до 10 мкм) 50 % и более. Введение инструмента оценки эффективности пылеподавления позволяет оценивать качество системы управления риском возникновения профзаболеваний в целом. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Временная инструкция по расчёту количества воздуха, необходимого для проветривания рудных шахт. – Москва, 1983. – 72 с. 2. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом. – М.: Недра, 1977. – 223 с. 3. Барон Л.И. Профилактика силикоза и антракоза при горных разработках. Углетехиздат, 1954. 4. Инструкция по определению запыленности горных выработок. Магадан. 1956. 5. Якушин И.П. Из опыта внедрения мероприятий по улучшению санитарногигиенических условий труда на шахтах-новостройках. Углетехиздат, 1952. РОДНИКИ ПАМЯТНИКОВ ПРИРОДЫ «ВЕРХНИЙ СУДОК», «НИЖНИЙ СУДОК» (БРЯНСК, БРЯНСКАЯ ОБЛАСТЬ, НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ РФ) Соболева О.А., Щетинская О.С., к.х.н., доцент, Анищенко Л.Н., д.с.-х.н., профессор ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Балки Верхний и Нижний Судок с родниками, бровками и отвершками в г. Брянске пересекает правый высокий берег реки Десны и является природной основой центра г. Брянска Брянской области (Нечерноземье РФ). Памятники природы областного значения «Верхний Судок» и «Нижний Судок» расположены на правобережье коренного берега, местами очень круто обрывающегося к пойме реки Десны. Это ландшафтно65

рекреационная территория и формирует систему открытого пространства Советского района г. Брянска. Это исторически значимое место и, в перспективе, прекрасная зона отдыха, как по природным условиям, так и по причине благоприятного расположения в городской черте [6, 7, 9]. Особо значимые объекты в природном комплексе памятников природы – родники, которые выполняют рекреационную, пейзажную, ландшафтную функции [5]. Цель работы – представить химическую характеристику качества воды родников региональных памятников природы г. Брянска в системе мониторинга городских вод. Предварительно проводили паспортизацию вод родников по общепринятым позициям, изучая также дебит источников [1-4]. Гидрохимические и органолептические показатели: прозрачность воды, интенсивность запаха, жесткость, содержание кислорода, концентрацию ионов, выполняли согласно методикам ГОСТ [2, 8]. Балки «Верхний Судок» и «Нижний Судок» по возрасту голоценовые (QIV). Протяженность каждой из них составляет около 3 км. Ширина балок от бровки до бровки около 200 м. Глубина в нижней и средней частях достигает 30-40 м. Общая площадь «Судков» с отвершками – 2,2 км2. В нижней части балок преобладают склоны средней крутизны (10о-15о), крутые (до 30о) - в верховьях и по боковым балкам. Склоны сложены в верхней части покровным и лессовидным суглинком. В нижней части верховья балок сложены мергелем и мелом, в низовьях – мелкий песок. Коренные породы перекрыты слоем делювиальных отложений, на которых сформировались маломощные склоновые почвы [7, 9]. По дну балок проходят узкие русла двух одноименных ручьев (малые речки). «Судки» составляют около трети всех зеленых насаждений Советского района и выходят к пойме р. Десна. В пределах склоновых ландшафтов Брянских балок оседает облако наиболее опасных мелкодисперсных аэрозолей тяжелых металлов от промышленных выбросов всех предприятий города. Они служат естественным геохимическим барьером. Кроме того, они значительно снижают вредное воздействие автомобильных выбросов в центре Брянска. Значительные площади на особо охраняемых природных территориях заняты свалками бытового мусора. С течением времени овраг Верхний Судок стал местом сброса бытовых и, частично, промышленных отходов, его склоны активно распахиваются и используются для выпаса мелкого рогатого скота (коз и овец) и для сенокосов. Указанные антропогенные факторы оказывают неблагоприятное воздействие как на отдельные экосистемы: реки Верхний Судок, ее поймы, склонов оврага, так и на экосистему оврага в целом. Изменяется ландшафт, рельеф, видовой состав растительных группировок и зооценозов. Ведется строительство частных жилых домов. К сожалению, отсутствие средств на охрану привело к тому, что памятники эти превращены, в мусорные свалки. Тем не менее, выделение отдельных ландшафтов как памятников природы играет ту положительную роль, что защищает эти участки от приватизации и застройки. В ходе мониторинговых исследований получили показатели гидрохимического состояния вод: ионы хлора, сульфата, окисляемости, кислотности, железа. Также проводили исследования органолептических характеристик воды. Все исследования проводились по обще принятым методикам химического анализа воды. Наблюдения проводились с 2011 – 2018 гг. Данные по химическому анализу вод помещены в таблицах 1 и 2. Анализ данных за семилетний период (осенняя межень) показал, что состояние вод родников по органолептическим показателям удовлетворительное: все гидрохимические показатели не превышали ПДК. Химический мониторинг вод позволил установить, что воды родников имеют околонейтральную (слабокислую) реакцию, содержание хлоридов и других ионов, контролируемых нормами СанПиНа не превышает ПДК. Отмечено незначительное повышение общей жесткости и окисляемости вод. 66

Таблица 1 – Химический анализ проб воды в 2011 – 2018 гг Место отбора

Родник №1 Родник №2

7,1 6,8

Место отбора

1 2

6,7 6,9

Место отбора

1 2

7,0 7,1

Место отбора

1 2

6,6 6,8

Место отбора

1 2

6,8 6,9

Химический анализ проб воды (2011 г. октябрь) Хлориды (мг/л) Сульфаты, Окисл.мгО2 мг/л /л 1-10 2,5 1-10 2 Химический анализ проб воды 2012 г октябрь Хлориды (мг/л) Сульфаты, Окисл.мгО2 мг/л /л 1-10 2,0 1-10 2,0 Химический анализ воды 2013 г октябрь Хлориды (мг/л) Сульфаты, Окисл.мгО2 мг/л /л 40 1,5 49 1,0 Химический анализ воды 2017 г октябрь Хлориды (мг/л) Сульфаты, Окисл.мгО2 мг/л /л 35 2,9 29 2,5 Химический анализ воды 2018 г октябрь Хлориды (мг/л) Сульфаты, Окисл.мгО2 мг/л /л 40 1,8 37 2,5

Жесткость общ 6,7 6,8

железо

Жесткость общ 6,5 6,9

железо

Жесткость общ 6,6 6,4

железо

Жесткость общ 7,2 7,9

железо

Жесткость общ 7,1 7,0

железо

0,10 0,10

0,20 0,15

0,10 0,10

0,2 0,2

Что касается дебета (расхода воды в родниках), то эти показатели постоянно изменяются. Родники в Верхнем Судке каптированные, но каптаж самодельный – простые отрезки трубы. В 2011 г. расход воды составлял для первого родника – 1,4 л/с, для второго – 1,2 л/с. На протяжении последних двух лет дебет изменялся в сторону уменьшения: в 2012 г. – 0,7 л/с, 0,8 л/с, в 2017 г. – 0,6 л/с и 0,5 л/с соответственно. Родники в «Верхнем Судке» сохранились в верховьях и боковых балках, т.е. на крутых склонах. Несмотря на эти особенности их расположения степень рекреационной нагрузки на эти источники очень велика. Поэтому основная проблема сохранения родников – сохранение каптажа, обрушиваемого сползающими породами, регулярный мониторинг качества питьевой воды. На дне оврага, куда стекает вода и имеется заболоченное место, скапливается мусор и отходы, сами родники неухожены, деревянная лестница практически разбита. Таблица 2 – Показатели ХПК, жёсткости вод родников (октябрь) № родника

Годы

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

2011 2012 2013 2017 2018

Кaльций, мгэкв/л

Мaгний, мгэкв/л

ХПК, мг*O/л

8,12 8,33 8,91 7,21 7,18 6,11 6,22 5,11 4,88 6,81

2,9 10,1 12,14 9,18 9,33 8,11 14,15 18,11 7,13 9,14

18,01 9,0 7,3 6,8 5,1 6,18 8,11 14,13 6,8 7,1

Oбщaя жeсткoсть, мг экв/л 9,28 11,08 9,31 10,27 9,14 11,81 9,08 11,08 10,05 4,15 67

Наблюдения с 2011 года показали снижение средних показателей дебита источников. Концентрация ионов магния и кальция соответствуют требованиям ГОСТ. Бoльшинствo прoб вoды нe oтвeчaют трeбoвaниям пo oбщeй жесткости, т.к. вoдoтoки выхoдят из мeлoвoй гoры. Исслeдoвaния, прoвeдeнныe в летний сезон (таблица 3), пoкaзывaют, чтo прoбы вoды нe сooтвeтствуют нoрмaм СaнПин 2.1.4.1175-02 пo сoдeржaнию нитрaтoв. Этo связaнo с тaяниeм снeгa и пoпaдaниeм бoльшoгo кoличeствa загрязнителей в рoдникoвый вoдoтoк, a тaкжe с зaгрязнeниeм пoвeрхнoсти мусoрoм, в тoм числe и бытoвым. Прoбы, взятыe в июнe мeсяцe, тaкжe нe сooтвeтствуют нoрмaм Сaн ПИН 2.1.4.1175-02 пo сoдeржaнию нитрaтoв, прeвышaют ПДК пo oбщeй жeсткoсти (ГOСТ Р. 52407-2005), тaк кaк вoдoтoки выхoдят из мeлoвoй гoры (тaблица 3). Тaблицa 3 – Рeзультaты исслeдoвaний прoб вoды рoдникoв г. Брянскa (июль) (2013, 2017, 2018 гг.) Нoрмируeмыe Рoдники пoкaзaтeли 2013 2017 2018 1 2 1 2 1 2 PH (ГOСТ:6,06,6 6,8 7,1 7,2 7,3 7,0 9,0) Oкисляeмoсть <1 <1 <1 <1 <1 <1 (мг/л) (ГOСТ:5,0) NH3+NH4 (мг/л) 0,05-0,25 0,05-0,25 0,05-0,25 0,05-0,25 0,05-0,25 0,05-0,25 (ГOСТ:2,0) SO42- (мг/л) (ГOСТ: 10-100 5-10 5-10 10-100 10-100 5-10 500,0) Cl-(мг/л) (ГOСТ: 10-50 10-50 10-50 10-50 10-50 50-100 350,0) NO2-(мг/л) Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee (ГOСТ:3,3) 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 NO3- (мг/л) Бoлee 20 Бoлee 20 Бoлee 20 Бoлee 20 Бoлee Бoлee 20 (ГOСТ:45,0) 20 Fe oбщee (мг/л) Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee Мeнee (ГOСТ:0,3) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 Жёсткoсть 10,5 7,0 11,5 10,9 6,4 10,9 (ммoль экв/л) (ГOСТ:7,0-10,0) Вo всeх прoбaх вoды взвeшeнных чaстиц нe oбнaружeнo, чтo сooтвeтствуeт нoрмe. Oргaнoлeптичeскиe пoкaзaтeли вoд рoдникoв дoстaтoчнo oднoрoдны и сooтвeтствуют ГOСТ, т.к. oснoвнaя вoдoнoснaя пoрoдa для них – мeл, oбeспeчивaющий знaчитeльную eстeствeнную oчистку и нaсыщeннoсть вoд химичeскими элeмeнтaми. Вo всeх взятых прoбaх рН нижe нoрмы, вoдa слaбoкислaя. В цeлях рaциoнaльнoгo испoльзoвaния тeрритoрии рoдникoв и oптимизaции гoрoдскoгo лaндшaфтa, нeoбхoдимo рaссмoтрeть вoпрoс o вoзмoжнoсти oргaнизaции в ландшафтных местностях тeрритoрии зoн мaссoвoгo oднoднeвнoгo oтдыхa гoрoдскoгo нaсeлeния с кoмплeксным блaгoустрoйствoм рeкрeaциoннoй тeрритoрии с учeтoм нoрм и мeр рeкрeaциoннoй oхрaны лaндшaфтa. Многолетние наблюдения за городскими родниками – основа мероприятий по городскому развитию, основные положения которого включают: возможно улучшение экoлoгичeскoго сoстoяния рoдникoв путeм прoвeдeния прoтивoэрoзиoнных мeрoприятий, принятия мeр пo прeдoтврaщeнию пoпaдaния в них ливнeстoкoв, сoвeршeнствoвaния 68

систeмы утилизaции oтхoдoв нa прилегающих тeрритoриях; проведение блaгoустрoйства кaк сaмих рoдникoв, тaк и природниковых урочищ; рекомендованo вoзлoжить мoнитoринг зa сoстoяниeм рoдникoв нa зeмлeпoльзoвaтeлeй, нa тeрритoрии кoтoрых нaхoдится рoдник. Нa oснoвe мaтeриaлoв исслeдoвaний рекомендован прoeкт «Гoрoдскиe рoдники», который прeдусмaтривaeт сoхрaнeниe рoдникoв нa урбaнизирoвaннoй тeрритoрии и сoздaниe для гoрoжaн дoступнoй «зeлёнoй зoны». Внeдрeниe результатов прoeктa «Гoрoдскиe рoдники» в гoрoдскую инфрaструктуру улучшит экoлoгичeскую oбстaнoвку гoрoдa, сдeлaeт eгo пейзаж бoлee привлeкaтeльным и будeт спoсoбствoвaть фoрмирoвaнию экoлoгичeскoй культуры у нaсeлeния. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. ГН 2.1.5.1315-03 «Прeдeльнo-дoпустимыe кoнцeнтрaции (ПДК) химичeских вeщeств в вoдe вoдных oбъeктoв хoзяйствeннo-питьeвoгo и культурнo-бытoвoгo вoдoпoльзoвaния». [Элeктрoнный рeсурс]. Рeжим дoступa: http://docs.cntd.ru/document/gost-31861-2012?block=2. 2. ГOСТ 31861-2012. Вoдa. Oбщиe трeбoвaния к oтбoру прoб [Элeктрoнный рeсурс]. – Рeжим дoступa: http://docs.cntd.ru/document/gost-31861-2012?block=2 3. ГOСТ Р 51232-98. Вoдa питьeвaя. Oбщиe трeбoвaния к oргaнизaции и мeтoдaм кoнтрoля кaчeствa [Элeктрoнный рeсурс]. Рeжим дoступa: http://docs.cntd.ru/document/gostr-51232-98. 4. Егоров Н.А. Критерии выбора приоритетных показателей химического загрязнения воды для социально-гигиенического мониторинга. «Гигиена и санитария». – 2002.- № 2. – 57 – 58 с. 5. Марченко, И.С. Комплексная проблема Десны // И. С. Марченко, В. М. Обновленский, Н. А. Обоздов, П. И. Сидоренко, В. И. Филин. – Тула: Приокское книжное издательство,1970. - 327 с. 6. Прирoдa и прирoдныe рeсурсы Брянскoй oблaсти. Уч. пoсoбиe для учaщихся и студeнтoв / Под рeд. Л. М. Aхрoмeeвa. – Брянск: Изд-вo БГУ, 2001. – 216 с. 7. Прирoдныe рeсурсы и oкружaющaя срeдa Брянскoй oблaсти / Пoд рeд. Н.Г. Рыбaльскoгo, E.Д. Сaмoтeсoвa, A.Г. Митюкoвa. – М.: НИA: Прирoдa, 2007. – 1144 с. 8. РД 52.18.595-96. Фeдeрaльный пeрeчeнь мeтoдик выпoлнeния измeрeний, дoпущeнных к примeнeнию при выпoлнeнии рaбoт в oблaсти мoнитoрингa зaгрязнeния oкружaющeй прирoднoй срeды . Ввeд. 1999.08.01. - М.: НПO Тaйфун, 1999. – 20 с. 9. Шeвчeнкoвa, Т.Ф. Гeoлoгия Брянскoй oблaсти / Т. Ф. Шeвчeнкoвa. Брянск, 1992. – 103 с. БИОМАССА И БИООТХОДЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ Степанов Д.А., Шафоростова М.Н., к.н. по гос. упр., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Развитие экономики каждой страны и мирового хозяйства в целом зависит от того, насколько полно удовлетворяются их нужды в исходном сырье, в том числе энергетическом. Это обусловлено тем, что в процессе общественного производства энергия выступает и как оборотный элемент средств производства, и как средство личного потребления, во многом определяя производительность общественного производства. На собственное энергообеспечение человечество тратит приблизительно 2000 млрд. долл. ежегодно, что составляет почти 5% мирового валового внутреннего продукта [1].

С точки зрения разных исследований именно рост цен на энергоресурсы в результате мирового энергетического кризиса стал главным фактором, который обусловил осуществление энергосберегающей политики в развитых странах, что позволило обеспечить значительное снижение затрат энергоресурсов. Таким образом, истощение мировых запасов природных энергоносителей, необходимость обеспечения экологической и энергетической безопасности страны, повышение уровня конкурентоспособности экономики – вот те факторы, которые заставляют руководителей всех уровней начинать серьезно заниматься энергосбережением. Энергосбережение не следует отождествлять только с сокращением затрат всех энергоресурсов. Наиболее общей целью энергосберегающей политики является обеспечение в нужный момент замедление роста потребления энергоресурсов, снижение темпов их прироста на единицу создаваемой в обществе стоимости без ущерба для экономики и окружающей среды. Таким образом, под энергосбережением следует понимать процесс рационального использования энергоресурсов и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии с целью обеспечения энергоэффективного экономического развития и повышение благосостояния населения страны, а также сохранение экосистемы и невозобновляемых энергетических ресурсов для будущих поколений. Для повышения эффективности деятельности по энергосбережению целесообразным является использования альтернативных источников энергии. Исходя из географических, научно-экономических и экологических факторов для нашей страны целесообразно рассматривать использование таких источников как энергия солнца, ветра, биомассы и геотермальной энергии. Рассмотрим использование биомассы и биоотходов в качестве источника энергии для нашей территории. Основное преимущество растительного сырья в том, что оно представляет собой возобновляемый источник энергии. Каждый год на нашей планете зеленая биомасса прирастает на 117 млрд. тонн (в сухом виде), в том числе на 80 млрд. тонн в лесах, на 18 млрд. тонн в саванне и степях, на 9 млрд. тонн на обрабатываемых полях, на столько же в пустынях, в тундре и на болотах. Энергия, которую выделяет такое количество биомассы, составляет 1,75·1021 Дж, что эквивалентно приблизительно 40 млрд. тонн нефти. Общие запасы растительной биомассы на Земле насчитывают более 1800 млрд. тонн, что эквивалентно 640 млрд. тонн нефти [2]. Особое значение энергия биомассы имеет для развивающихся стран. В энергобалансе стран Африки они составляют в среднем 60%, Латинской Америки – до 30%, азиатских стран – до 40%, некоторых стран Европы, Ближнего Востока и Северной Африки – до 10% общего энергопотребления. Однако и индустриально развитые страны стимулируют развитие данного направления нетрадиционной энергетики. Так США, Дания и Швеция довели производство энергии биомассы до 400 МВт. Значительное развитие получила переработка биомассы, основанная на процессах газификации, пиролиза и получение редких видов топлива. Например, в Бразилии, начиная с 1980 года, производство этанола достигло 10 млн. литров в год. В ряде стран (Зимбабве, Кения, Мали) этанол покрывает от 3 до 15% потребления всего бытового топлива [3]. В результате процесса биологической ферментации при переработке биомассы в этанол образовываются побочные продукты, в том числе промывные воды и остатки перегонки. Последние являются серьезным источником загрязнения окружающей среды. Их масса в несколько раз (до 10) превышает массу произведенного продукта – этилового спирта. Представляют интерес технологии, которые позволяют в процессе очистки этих отходов получать вещества, которые используются в химической промышленности, а также в качестве удобрений. Утилизация органических отходов имеет, прежде всего, экологическую направленность и играет даже большую роль, чем энергетический эффект на основе 70

использования этого вида сырьевых ресурсов. Особенно эффективна она в регионах с влажным теплым климатом и в больших городах. Биомасса представляет собой древнейший источник энергии, однако ее использования до недавнего времени сводилось к прямому сжиганию или в открытых кострах, или в печах и топках, но также с довольно низким коэффициентом полезного действия. В последнее время внимание к эффективному энергетическому использованию биомассы существенным образом повысилось, причем в пользу этого появились и новые аргументы: • использование растительной биомассы при условии ее беспрерывного восстановления (например, новые лесные посадки после вырубки леса) не приводит к увеличению концентрации СО2 в атмосфере; • в промышленно развитых странах в последние годы появились излишки обрабатываемой земли, которая целесообразно использовать под энергетические плантации; • энергетическое использование отходов (сельскохозяйственных, промышленных и бытовых) решает также экологические проблемы; • новейшие технологии позволяют использовать биомассу значительно более эффективно. Потенциал биомассы, пригодный для энергетического использования в большинстве стран довольно большой, и его эффективному использованию отводится значительное внимание. Особенно острая проблема эффективного использования биомассы для стран, которые развиваются, прежде всего, для тех, в которых биомасса является единственным доступным источником энергии. В основном речь идет о рациональном использовании дерева и разных сельскохозяйственных и бытовых отходов. Известно, что сегодня население некоторых стран, прежде всего Африки, вырубает леса на дрова для приготовления пищи, что и процесс обезлесивания представляет собой глобальную угрозу. Используемые сегодня дровяные костры для приготовления пищи имеют КПД 1415%, а применяя более совершенные устройства его можно повысить до 50%, т.е. сократить потребность в исходном топливе более чем в 3 раза. Хорошо известная программа Бразилии, посвященная получению из отходов сахарного тростника метанола, который применяется как моторное топливо для автотранспорта. Однако этот пример интересен для стран с соответствующим климатом. Использование биологических отходов в качестве источника энергии направлено не только на решение проблемы энергосбережения, но и на решение экологических проблем утилизации таких отходов. Биологические отходы – это биологические ткани и органы, образующиеся в результате медицинской и ветеринарной оперативной практики, медико-биологических экспериментов, гибели скота, других животных и птиц, и другие отходы, получаемые при переработке пищевого и непищевого сырья животного происхождения, а также отходы биотехнологической промышленности. Биологические отходы условно можно поделить на несколько групп: • трупы павших домашних и диких животных, птицы, в том числе лабораторные, абортированные и мертворожденные плоды; • ветеринарные конфискаты (мясо, рыба, другая продукция животного происхождения), выявленные после ветеринарно-санитарной экспертизы на убойных пунктах, хладобойнях, в мясоперерабатывающих организациях, рынках, организациях торговли и других объектах; • биоотходы, получаемые при переработке пищевого и непищевого сырья животного происхождения;

•

биологические отходы, образуемые на предприятиях сферы обслуживания мясоперерабатывающей промышленности и птицефабрик, рыбоводческих комплексов. Все отходы подчиняются общей классификации отходов. Биологические остатки относятся к I и II классам опасности. Биоотходы I класса опасности включают: мертворождённые плоды бездомных животных, домашних питомцев, лабораторных, подопытных, сельскохозяйственных животных или птиц. Правила разрешают утилизировать остатки данных видов только через сжигание, захоронение, либо обеззараживание. Вторичному использованию они не подлежат. II класс опасности включает: части тела или кожи, пищевые остатки инфекционных отделений, материалы микробиологических лабораторий, выделения зараженных вирусом людей и животных, материалы, имевшие контакт с больными в инфекционных отделениях. Уничтожение отходов, в первую очередь, производится в специально отведенных местах и иногда по месту нахождения производится сжигание некоторых биоотходов. Таким способом уничтожаются те отходы, которые были заражены опасными инфекциями. Для крупных партий отходов используются печи-крематоры, где утилизация происходит при крайне высоких температурах. Также возможна кремация в оборудованных котлованах, вырытых на специально отведенной территории. Любое животноводческое производство сталкивается с проблемой утилизации отходов – перьев птиц, костей и потрохов животных, других непищевых остатков. Причем утилизация должна производиться в соответствии со строгими правилами. Разумеется, просто выбрасывать отходы категорически запрещено – обычно при тщательном санитарном контроле их вывозят на соответствующие полигоны либо сжигают в специальных печах. Однако есть и другие варианты утилизации, например, переработка биоотходов в полезную продукцию: технический жир, мясокостную муку, биогаз и др. В мясокостной муке содержится масса незаменимых элементов (аминокислот, фосфора, белковых соединений, жиров) и она используется в качестве подкормки для скота. Технический жир необходим в металлургии, обработке кожи, мыловарении, химическом производстве, при создании топлива. Получают его из биоотходов после тщательной обработки, очистки, отстаивания и добавления антиоксиданта. Биогаз– это газ, который получается в результате метанового брожениябиомассы. Разложение биомассы происходит под влиянием трех видов бактерий. В цепочке питания следующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид – бактерии гидролизные, второй – кислотообразующие, третий – метанообразующие. Состав биогаза – 55-75% метана, 25-45% CO2, незначительные примеси H2 и H2S. После очистки биогаза от СО2 выходит биометан – полный аналог природного газа, отличие только в происхождении. Человечество научилось использовать биогаз давно. В 2 тысячелетии до н.э. на территории современной Германии уже существовали примитивные биогазовые установки. В XVII веке Ян Баптист Ван Гельмонт выявил, что биомасса выделяет газы, которые зажигаются. Алессандро Вольта в 1776 году пришел к выводу о существовании зависимости между количеством разлагающейся биомассы и количеством выделяемого газа. В 1808 году сэр Хемфри Деви выявил метан в биогазе. Первая задокументированная биогазовая установка была построена в Бомбеи (Индия) в 1859 году. В 1895 г. биогаз применялся в Великобритании для уличного освещения. В 1930 г., с развитием микробиологии, были выявлены бактерии, которые принимают участие в процессе производства биогаза. Производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу. Метан влияет на парниковый эффект, т.к. в 21 раз вреднее СО2 и находится в атмосфере 72

12 лет. Извлечение метана — лучший краткосрочный способ предотвращения глобального потепления. Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается возле 60 разновидностей технологий получения биогаза. Наиболее распространенный метод – анаэробное брожение в метатанках, или анаэробных колоннах. Сырьем для получения биогаза является: органические отходы: навоз, зерновая и послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный гнет, фекальные осадки, отходы рыбных и убойных цехов, трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов – лактоза, молочная сыворотка, отходы производства биодизеля – технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков – гнет фруктовый, ягодный, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки – мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов – очистки, кожицы, гнилые клубни. Наряду с производством тепловой и электрической энергии, биогаз можно использовать и в других целях. На биогазе работают автобусы в Швейцарии. В качестве топлива биогаз используется для производства электроэнергии, тепла или пара. В Китае, Индии, Непале и Вьетнаме большое распространение получили малые установки, утилизирующие биоотходы одной семьи. В этих установках, число которых исчисляют миллионами, в результате анаэробного брожения производится биогаз для бытовых нужд. Эти установки довольно простые, но не очень совершенные. Полученный в них газ используется для приготовления еды. Биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, спиртовых заводах, сахарных заводах, мясокомбинатах. Биогазовая установка может заменить ветеринарно-санитарный завод, т.е. падаль может утилизироваться в биогаз вместо производства мясокостной муки. Важным положительным аспектом для окружающей среды от использования биогазовой технологии является уменьшение эмиссии, прежде всего метана (СН4), окисла азота (NО2) и диоксидауглерода (CO2). Однако, имеются и негативные моменты: выбросы твердых частиц, канцерогенных и токсичных веществ, обеднение грунтовой органики, истощение и эрозия почв, взрывоопасность, побочные отходы (промывные воды, остатки перегонки). Поэтому актуальными остаются вопросы совершенствования технологий по использованию биоотходов на основе комплексного подхода к проблеме и системного подхода к управлению обращением с отходами, в т.ч. и биоотходами. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Байков Н. Мировое потребление и производство первичных энергоресурсов/ Н. Байков, Г. Безмельницына // Мировая экономика и международные отношения. – 2003. – № 5. – С. 44-52. 2. Energy to 2050/ Scenarios for a Sustainable Future. – Paris: IEA/OECD. – 2003. – 223 p. 3. Безруких П.П. Нетрадиционная возобновляемая энергетика – взгляд в будущее [Электронный ресурс] / П.П. Безруких. – Режим доступа: htpp://www.nitro.ru/science/interest/netradition/html

БИОИНДИКАЦИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПО СОСТОЯНИЮ ХВОИ PINUS SYLVESTRIS В УСЛОВИЯХ ДЯТЬКОВСКОГО РАЙОНА В 2019 Г. Сулейманов Я.Р., Исаев Р.И., Борздыко Е.В., к.б.н., доцент ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Не маловажную роль в биомониторинговых исследованиях играет выбор биоиндикатора и его биологических показателей [1; 3]. Важно подобрать чувствительные биологические показатели к действию загрязнителей [1;3]. Исследования проводились в 2019 г. в 10 населенных пунктах Дятьковского района и 1 населенном пункте Суземского района (контроль). В таблице 1 отражены результаты биоиндикационных исследований хвои сосны обыкновенной в условиях Дятьковского района. Таблица 1 - Биоиндикационные показатели хвои Pinus sylvestris в условиях Дятьковского района в 2019 г. НП взятия образца L, см ПродолЧисло Масса %нек ность хвоинок на 1000 розов жизни, 10 см шт. лет побега г. Дятьково, ИЗА=7,64 7,28 3 53,86 29,9 40,3 пгт. Любохна, ИЗА=7,15 7,80 3 53,97 30,4 35,4 д. Березино ИЗА=6,81 7,95 3 53,89 30,67 36,1 пгт. Ивот ИЗА=6,45 8,40 3 54,65 30,84 30,2 пгт. Старь ИЗА=6,32 8,90 3 54,76 31,21 31,6 пгт. Бытошь ИЗА=6,35 9,10 4 55,92 31,11 28,7 с. Немеричи ИЗА=5,10 9,50 3 57,32 31,16 10,5 д. Верхи ИЗА=5,00 9,83 4 58,93 31,87 9,5 п. Дружба ИЗА=5,5 9,76 4 58,47 31,69 10,1 с. Слободище ИЗА=5,00 9,95 4 58,84 32,18 9,0 ст. Нерусса 10,92 4 59,15 36,2 8,8 (Суземский район) контроль, ИЗА=2,3 Отмечено, что длина хвоинок достоверно уменьшается в 1,5 раза в связи с увеличением загрязнения (tфакт>tтабл, Р=99,9%). Максимальная длина (10,92см) обнаружена у сосны, произрастающей на станции Нерусса (Суземский район), а минимальная (7,28см) в г. Дятьково. Продолжительность жизни сокращается на один год, но недостоверно. Число хвоинок на 10 см побега достоверно в 1,09-1,05 раза ниже контроля в г. Дятьково, пгт. Любохна, д.Березино, пгт. Ивот, пгт. Старь, пгт Бытошь (tфакт>tтабл, Р=99,9%). В остальных населенных пунктах различается, но не достоверно. В ходе взвешивания 1000 хвоинок установлено, что вес хвоинок с увеличением загрязнения достоверно уменьшается в 1,12-1,21 раза (tфакт>tтабл, Р=99,9%). В ходе исследований фотографировали часто наблюдаемые морфологические изменения у сосны обыкновенной в условиях Дятьковского района и результаты таких исследований приведены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 – Разные морфологические изменения, наблюдаемые часто у сосны обыкновенной в условиях Дятьковского района в 2019 году

Примечание: 1- норма реакции; 2 – некрозы и усыхания Рисунок 2 – Норма, некрозы и усыхания у сосны обыкновенной в условиях Дятьковского района в 2019 году По сравнению с контролем достоверно увеличены в 1,14-4,57 некрозы хвоинок (tфакт>tтабл, Р=99,9%). Самый высокий процент отмечался в г.Дятьково, пгт. Любохна, д.Березино, пгт. Ивот, пгт. Старь, пгт Бытошь и колебался от 28,7% до 40,3%. По классу повреждения хвои на побегах второго года жизни установили, что степень загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах Дятьковского района следующая: г. Дятьково, пгт. Любохна, д. Березино – V класс (грязный); пгт. Ивот, пгт. Старь, пгт Бытошь – IV класс (загрязненный); с. Немеричи, п. Дружба, с. Слободище, д. Верхи – III класс (относительно чистый). В контроле II класс – чистый. Таким образом, биоиндикационные данные хорошо согласуются с инструментальными результатами [2] и существенно дополняют друг друга. 75

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Борздыко Е.В. Анищенко Л.Н. Методы биологического контроля:биоиндикация и биотестирование: Учебно-методическое пособие.- Брянск: Изво ООО «Наяда», 2008.- 70 с. 2. Природные ресурсы и окружающая среда Брянской области: Годовой доклад об экологической ситуации в Брянской области в 2018 г./Департамент природных ресурсов и экологии Брянской области. Брянск, 2019.-242 с. 3. Самошкин Е.Н. Изменчивость древесных растений в прегенеративном состоянии, вызванная действием химических мутагенов: дисс…д. б. н.: 06.03.01 /Е.Н. Самошкин. Ивантеевка Московской области, 1990.-446 с. УПРАВЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИМИ РИСКАМИ ПРИ СНИЖЕНИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ Тимоханова И.А., Козырь Д.А., к.т.н. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В настоящее время остро стоит проблема негативного влияния горнодобывающих предприятий региона на состояние окружающей среды Целью данной работы является рассмотрение понятия экологический риск, а также возможность управления экологическими рисками при снижении воздействия горнодобывающего предприятия на окружающую среду региона. Негативное влияние предприятия на окружающую среду напрямую зависит от специфики данного предприятия. Любое предприятие должно вести свою деятельность таким образом, чтобы не создавать угрозу природной среде. Этого можно достичь, только в том случае если будет проводиться комплекс мероприятий, направленных на постоянный мониторинг и приведение деятельности предприятия в соответствии нормативным требованиям по минимизации возникновения экологических рисков. Экологический риск – это вероятность возникновения отрицательных изменений в окружающей природной среде, или отдаленных неблагоприятных последствий этих изменений, возникающих вследствие отрицательного воздействия на окружающую среду. Деятельность горнодобывающих предприятий региона, как и любая другая деятельность, связана с определенными рисками и ситуациями, которые плохо контролируются, или не контролируются совсем, поэтому определения оптимальной системы управления рисками на промышленных горнодобывающих предприятиях является приоритетной в настоящее время [1]. Экологическое воздействие горнодобывающей промышленности охватывает, всю технологическую цепочку начиная, от добычи сырья и первичной обработки, и до использования конечного продукта и размещения отходов. Деятельность предприятий оказывает негативное воздействие на окружающую среду, т.е. при осуществлении деятельности по добычи полезных ископаемых существует риск превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ в компонентах окружающей среды, также происходит загрязнение отходами производства, что неизбежно наносит вред окружающей среде и значительно увеличивает вероятность реализации экологических рисков. С точки зрения специфики работы горнодобывающего предприятия выделяют следующие риски:

- геологический риск (количество ресурсов, качество ресурсов, минералогического состава, наличие ресурсов); - технологический риск (технология работ на месторождении, возможность или невозможность добычи и переработки, опасных явлений природы, специфичность планируемых к проведению операций); - экономический и финансовый риск (операционные издержки, невозможность точно определить спрос, конкуренция на рынке, процентные ставки, обменные курсы, инфляция); - политический риск (возможность приватизации, изменения в законодательстве и нормативных актах, таких как налог на прибыль, положения по охране окружающей среды); - риски, связанные с обеспечением безопасности труда. Управление экологическими рисками является логическим продолжением оценки и анализа экологического риска. Оно базируется на: - совокупности политических, социальных и экономических оценок полученных величин риска; - сравнительной характеристике возможных ущербов на реализацию различных вариантов управленческих решений по снижению риска и тех выгод, которые будут получены в результате реализации мероприятий. Поскольку управление экологическими рисками является важнейшими инструментами системы управления горнодобывающего предприятия и формирования стратегий функционирования и развития объектов, являющихся источника повышенной опасности, то необходимо проводить комплексный анализ факторов внешней и внутренней среды предприятия. Также необходимым становится разработка и внедрение системы управления рисками для распознания, определения и оценки рисков, которая поможет создать комплексные мероприятия по преодолению и устранению рискованных ситуаций, специфичных именно для горнодобывающей отрасли [2]. Управление экологическим риском состоит из таких элементов как: - сравнительная оценка и ранжирование рисков по их величине, а также социальной и медицинской значимости возможных последствий для здоровья человека; - определение уровней приемлемости риска; - выбор стратегии и контроля риска; - принятие управленческих решений. В горнодобывающей промышленности, как опасной отрасли, связанной со спецификой его производства, экологический риск зачастую является управляемым, и на его уровень можно и нужно оказывать воздействие. Управление экологическими рисками – это процесс принятия решений по минимизации отрицательных последствий для окружающей среды и здоровья человека. В качестве основных методов управления экологическими рисками на горнодобывающем предприятии предлагается использовать такие, как: - уклонение от рисков; - снижение рисков; - сохранение (принятие) рисков; - передача (перенос) рисков; - методы аналитической идентификации; - методы, основанные на диаграммах влияния; - процедуры оценки степени воздействия загрязнителя на человека и экосистему. Таким образом, экологический риск является неотъемлемой частью деятельности горнодобывающего предприятия. Для минимизации воздействия экологического риска необходимо его управление. Управление экологическими рисками в горнодобывающей промышленности позволит предприятиям снижать возможные будущие расходы,

связанные с устранением последствий аварий и иных причин возникновения ущерба на предприятии. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Тимоханова, И.А., Грачёва, О.Д., Артамонов, В.Н. Минимизация воздействия производства на ОПС методы и подходы. / И.А. Тимоханова, О.Д. Грачёва, В.Н. Артамонов // Труды XI республиканской научной конференции молодых ученых «Комплексное использование природных ресурсов», Д., ДонНТУ, 2017 г. – С. 88 – 90. 2. Николин В.И. , Матлак Е.С. . Охрана окружающей среды в горной промышленности. – К.; Донецк: Высшая шк. Главное изд-во, 1987. –192 с. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОСНОВЕ ВНЕДРЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ Чукардина О.С., Шафоростова М.Н., к.н.г.у., доцент ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» В последнее десятилетие особенно острыми стали проблемы обеспечения населения планеты продовольствием, снижением цен на продовольствие и ресурсоемкости сельского хозяйства в долгосрочной перспективе. Продовольственная безопасность является важнейшим условием сохранения независимости любого государства, экономической стабильности и социальной устойчивости. Только-то государство способно проводить независимую политику, которое может гарантировать продовольственную безопасность в любых условиях. Продовольственная безопасность – это состояние экономической ситуации в государстве, гарантирующее обеспечение населения необходимым объемом продуктов питания для нормальной жизнедеятельности и бесперебойное обеспечение пищевой промышленности сельскохозяйственными ресурсами. Несмотря на то, что термин «продовольственная безопасность» был введен в научный оборот и практику еще в первой половине 70-х годов ХХ века, в настоящее время к данному понятию, его содержанию, критериям оценки и параметрам достижения приковано всеобщее внимание. Основными задачами обеспечения продовольственной безопасности являются: • своевременное прогнозирование, выявление и предотвращение угроз продовольственной безопасности; • постоянная готовность системы обеспечить граждан пищевыми продуктами при чрезвычайных ситуациях; • устойчивое развитие отечественного производства основных видов продовольствия; • достижение и поддержание физической и экономической доступности для каждого гражданина страны пищевыми продуктами в объемах и ассортименте, которые соответствуют установленным рациональным нормам потребления; • обеспечение безопасности и качества пищевых продуктов. Наряду с продовольственной безопасностью региона в систему государственной безопасности входит и экологическая безопасность. Экологическая безопасность – это состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий. Основная цель экологической безопасности - достижении устойчивого развития с созданием благоприятной среды обитания и жизнедеятельности 78

человека; обеспечение охраны природных ресурсов и биоразнообразия; предотвращения техногенных аварий и катастроф. Целью работы является изучение возможности внедрения ресурсосберегающих технологий в агропромышленном комплексе для повышения уровня продовольственной и экологической безопасности региона. Актуальность проблемы экологической и продовольственной безопасности нашего региона, несмотря на значительные наработки и теории требует постоянного мониторинга и поисков радикальных путей развития. В настоящее время в ДНР нет законодательной базы, которая бы полноценно регулировала механизм и инструментарий для обеспечения продовольственной безопасности региона. Для достижения продовольственной безопасности региона необходимы разработки и внедрение комплексных ресурсосберегающих технологий и проектов, разрабатывающихся на основе оценки состояния отраслей агропромышленного комплекса. Территория региона состоит из 617,8 тыс. га земель сельскохозяйственного назначения, из которых пашня составляет 500, 6 тыс. га. В структуре зерновых культур преобладает пшеница – 75%, ячмень – более 16%, прочие зерновые и зернобобовые культуры– порядка 9%. Средняя урожайность составляет 29 ц/га. Ресурсосберегающие технологии представляют собой комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленных на получение экономически оправданного и экологически обоснованного урожая заданного качества. В настоящее время рекомендуется внедрять технологии ресурсосберегающего земледелия, так как они позволят обеспечить устойчивое развитие сельскохозяйственного производства и повысить конкурентоспособность в агропромышленном секторе экономики. При использовании данных технологиях достигается экономия горючесмазочных материалов в 2-3 раза, трудозатрат – до 3 раз, расходы на ремонт и обслуживание техники сокращаются более чем вдвое, сохраняется плодородие почвы, а также улучшаются показатели, характеризующие экологическую ситуацию. Все эти факторы способствуют повышению эколого-экономической эффективности производства. Снижение производственных затрат возможно на основе методов точного земледелия с использованием специальной аппаратуры, позволяющей в технологическом цикле сократить расходы химикатов, топлива, трудозатрат и эколого-экономический ущерб. Для эффективного внедрения ресурсосберегающих технологий необходимо соблюдение следующих принципов: • минимизация или отказ от механической обработки почвы; • сохранение растительных остатков на поверхности почвы; • использование севооборотов для улучшения почвенное плодородия; • интегрированный подход в борьбе с вредителями и болезнями растений; • использование качественных семян, отзывчивых к ресурсосберегающим технологиям. Внедрение ресурсосберегающих технологий позволяет: • улучшить почвенные условия для развития сельскохозяйственных культур и снизить риск развития эрозии; • экономить трудозатраты; • снизить расход топлива; • снизить эколого-экономический ущерб; • повысить оперативность проведения полевых работ. Таким образом, повышение уровня продовольственной и экологической безопасности является важнейшим фактором обеспечения экономической стабильности и социальной устойчивости государства. Для повышения продовольственной безопасности региона необходимо внедрять экологоориентированные технологии и, прежде всего, в 79

агропромышленном секторе. Наряду с внедрением комплексных ресурсосберегающих технологий, способствующих повышению урожайности и продуктивности почвы, необходимо эффективное информационное и кадровое обеспечение в этой сфере деятельности. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Корбут, А.В. Продовольственная безопасность населения: краткая история проблемы и основные понятия / А.В. Корбут // Аналитический Вестник Совета Федерации РФ. – 2002. – № 26 (182). – C. 12. 2. Лещиловский, П. В. Экономика предприятия агропромышленного комплекса / П. В. Лещиловский. – Минск: БГЭУ. – 2008. – 326 с.

CНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНОГО ВЛИЯНИЯ ПОРОДНОГО ОТВАЛА ШАХТЫ ИМЕНИ М. И. КАЛИНИНА Шаповалов Д.С., к.т.н. Макеева Д.А. ГОУ ВПО «Донецкий национальный технический университет» Донецкий регион является уникальным территориально-климатическим и природным образованием, в котором сосредоточены промышленные предприятия практически во всех отраслях народного хозяйства. Все это обеспечивается наличием природных ресурсов, которые обеспечивают функционирование угольной, металлургической, химической, строительной, энергетической, машино-строительной и др. отраслей промышленности. Большинство товарной продукции обеспечивается угольной (15,1%) и металлургической (52,3%) отраслями. Развитие главных отраслей промышленности напрямую связано с рациональным использованием природных ресурсов, возвратом в оборот вторичных ресурсов, сокращением отходов, экономией энергии и соблюдением норм и правил экологической безопасности на основе охраны окружающей среды. Учет экологической ситуации и влияние большого количества предприятий региона на окружающую среду необходимо учитывать со всеми возрастающими потребностями человека и общества и их удовлетворение. Угольная индустрия продолжает оставаться важной отраслью мировой энергетики, а угольное топливо - занимать второе место в структуре мирового энергопотребления. В данной роботе производится анализ негативного воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую природную среду. Для анализа была выбрана шахту имени М.И. Калинина. Шахта им М. И. Калинина введена в эксплуатацию в 1961 году, проект шахты был разработан институтом Донгипрошахт. Мощность шахты составляла 1200 тыс. тонн угля в год. В настоящее время проектная мощность составляет 120 тыс. тонн угля в год. Добыча угля за последние годы представлена в таблице 1. Таблица 1 - Динамика добычи угля Год 2016 2017 2018

Добыча угля, т. 55350 65740 80690

Помимо истощения невозобновляемых ресурсов, шахта оказывает неблагоприятное воздействие на экологическую обстановку . 80

Породный отвал ГП «Шахта им. М.И. Калинина »расположен на северо-востоке от промплощадки шахты. Отвал плоский, эксплуатируется с 1962 года, площадь основания породного отвала по проекту составляет 260 000 м2 фактически - 213 188 м2; высота породного отвала по проекту - 100 метров, фактически - 82 м; количество накопленной породы. составляет12851 тыс. м3. Порода доставляется автотранспортом, выгружается плотно прилегающими друг к другу конусами. Выявленные при этом горючие материалы (отходы леса, куски угля, обрезки транспортерной ленты и др.) отбираются и удаляются с отвальной массы. С выгруженных пород бульдозером формируется слой с частичным перемещением породы и ее планировкой. Уплотнения породы при этом происходит естественным образом, колесами автомобилей и гусеницами бульдозера. Формирования следующего слоя производится аналогичным способом. Породный отвал состоит из трех ярусов. На верхнем ярусе есть подготовленные площадки для складирования породы. В настоящее время активно проводятся мероприятия по профилактике самовозгорания отвала. Производится раздельная выдача угля и породы из шахты, послойное складирование породы и глины, планирование и уплотнения породы бульдозером. Верхний ярус полностью отсыпан изолирующим слоем глины. Случаев деформации отвала не было, биологическая рекультивация отвала не проводилась. Наличие жилого фонда и промсооружений в механической защитной зоне представлена в таблице 2. Таблица 2 - Наличие жилого фонда и промсооружений в защитной зоне Ед.изм всего в том числе Показатель до от 100 м до 150 от 150 м до 200 100 м м м жилищный фонд д/кв 16/16 2/2 14/14 ----а) госсектора д/кв 2/2 2/2 --------б) частный сектор Общая жилая площадь а)госсектор б) частный сектор проживающие

д/кв м2 м2 м2 семей/ человек

14/14 445 47,5 397,5 22/50

----47,5 47,5 ----3/9

14/14 397,5 ----397,5 19/41

---------------------

Тушение горящих породных отвалов ведется в соответствии со специальным проектом, который должен содержать: - характеристику породного отвала и сведения о составе пород; - результаты контроля теплового состояния породного отвала; - описание технологии работ. Работы по тушению породных отвалов должны проводиться после обследования их щупами с целью выявления трещин, пустот и т.п. Обнаруженные опасные участки должны быть оконтурены предупредительными знаками. Согласно технологии тушения плоских породных отвалов, для тушения отвала горящего ГП «Шахта им. М.И. Калинина предлагается технология иньектирования известковой суспензии. Тушение породного отвала ГП «Шахта им. М.И. Калинина»будет проводиться следующим образом. 81

Перед началом работ в отвал забивают иньекторы и всасывающий патрубок. Для исключения проникновения известковой суспензии во всасывающий патрубок, для ограничения подсосов атмосферного воздуха и обеспечения эффективного вакуумирования горной массы всасывающие отверстия располагают на расстоянии не менее 4-6 м от поверхности отвала. После соединения всех элементов нагнетательной и всасывающей систем в две гидравлические линии приступаем к выполнению основных операций по тушению отвала. В емкость смесителя, наполненную технической водой, загружают гашеная известь из расчета 20 ... 30 кг на 1 м3 воды, необходимого для получения 3,5% -й суспензии. При этом происходит интенсивное перемешивание гашеной извести газовыми струями и образования суспензии. Затем включают в работу нагнетательный насос, который под давлением подает известковую суспензию из емкости смесителя в 2 ... 4 инъектора, внедрены в отвал. Одновременно выполняют вакуумирования отвала включением в работу вакуумнасоса типа ЖВН-50. При этом во всасывающем магистральном трубопроводе с водоотделитель, всасывающем патрубке и в отвале создается разрежение (рисунок 1).

Рисунок 1 - Технологическая схема тушения породного отвала ГП «Шахта им. М.И. Калинина »: 1 - емкость с известковой суспензией; 2 - центробежный насос; 3 нагнетательный трубопровод; 4 - иньекторы; 5- вакуум-насос; 6-всасывающий патрубок; 7- всасывающий магистральный патрубок; 8 - водоотделитель; 9 - накопительная емкость. В результате газообразные продукты горения и пар перемещаются в основном не в атмосферу, а в зону пониженного давления, то есть внутрь отвала, до всасывающего патрубка. Газовоздушная смесь под действием вакуума попадает через патрубок в магистральный трубопровод, где пар конденсируется и вода удаляется через водоотделитель. Газообразные продукты горения поступают в накапливая емкость, заполненную известковой суспензией. В результате газообразные продукты горения и пар перемещаются в основном не в атмосферу, а в зону понижении давления, то есть внутрь отвала, до всасывающего патрубка. Газовоздушная смесь под действием вакуума попадает через патрубок в магистральный трубопровод, где пар конденсируется и вода удаляется через водоотделителя. Газообразный продукты горения поступают в накапливайте емкость, заполненную известковой суспензией. Принципиальное отличие предлагаемого способа от существующих состоит в том, что тушение горной массы осуществляется путем нагнетания известковой суспензии снаружи отвала и одновременного вакуумирования межкусковатого пространства внутри его. Создание вакуума внутри отвала способствует перемещению туда известковой суспензии, пара и газообразных продуктов горения. Благодаря этому обеспечивается проникновение известковой суспензии в отвал на необходимую глубину и ограничивается выделения газов и паров в атмосферу. Вакуумирования внутренней части отвала способствует также прекращению окислительно-восстановительных процессов в той части его, куда не проникла известковая суспензия.

Внедрение данного технологического новшества послужит минимизации вредного воздействия породного отвала на близлежащие жилые дома и инфраструктуру города. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Хованский, А.Д, Богачев, И.В., Баян, Е.М. Экологическая безопасность (методы оценки и обеспечения): учебное пособие / А.Д. Хованский, И.В. Богачев, Е.М. Баян; Южный федеральный университет. – Ростов – на –Дону: Издательство Южного федерального университета, 2015. – 162 с. 2. Гавриленко, Ю.Н., Ермакова, В.Н. Техногенные последствия закрытия угольных шахт: Монография / Ю.Н. Гавриленко, В.Н. Ермакова // – Донецк, 2004. – 631 с. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА БРЯНСКА И ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА Якушева М.Ю., Анищенко Л.Н., д.с.-х.н., профессор ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского» Загрязнение воздуха представляет серьёзную угрозу для здоровья людей и окружающей среды в целом. Объективная оценка уровня загрязнения воздуха в антропогенно изменённых местообитаниях – актуальная задача: данные необходимы при выборе мероприятий по охране воздушной среды, при планировании жилищного и промышленного строительства, при установлении для городских предприятий предельно допустимых выбросов, при организации мониторинга атмосферы [2]. Целью работы – обобщить данные мониторинга атмосферного воздуха крупного города (на примере Советского района г. Брянска). Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха в г. Брянске являются следующие предприятия: стационарные - «Брянский машиностроительный завод», «Брянский автотранспортный завод», «Брянский электромеханический завод», Брянская ГРЭС, «Брянский сталелитейный завод»; передвижные - «Автоколонна-1403», «Совтрансавто Брянск», Локомотивное депо «Брянск-Льговский», и автомобильный транспорт физических лиц, число которого в г. Брянске ежегодно возрастает. Формальдегид является одним из нормальных метаболитов в организме. Однако он давно привлек внимание гигиенистов, токсикологов и аллергологов в связи с его неблагоприятным воздействием на организмы. Атмосфера промышленных городов характеризуется очень высокими концентрациями формальдегида. Наиболее высокие концентрации вещества наблюдаются в городских застройках в часы пик или в условиях фотохимического смога [5]. Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление. Угарный газ CO является побочным продуктом горения. Угарный газ CO образуется при неполном сгорании топлива из-за нехватки кислорода [3]. Углекислый газ (CO2) тяжелее воздуха и растворятеся в воде. CO2 производится промышленным способом с использованием источников CO2, полученных в процессе нефтепереработки, или путем сжигания природного газа в процессе когенерации [3]. Летучие органические соединения - токсичные химические вещества, которые могут находиться в воздухе в газообразном состоянии. Являясь побочными продуктами промышленных процессов, они нередко применяются в самых разных видах продукции, Летучие органические соединения представляют серьезную опасность для здоровья, так как вступают во взаимодействие с химическими соединениями, присутствующими в организме [4]. 83

Исследование воздуха проводилось экспресс-методом при помощи приборов детектор формальдегида WP6900, портативный детектор на окись углерода. С их помощью определяли в воздухе содержание примесей окиси углерода, формальдегида, летучих органических соединений. Также было произведено измерение уровня шума при помощи прибора шумомера ШИ-01. Для определения концентрации СО2 в воздухе разработано несколько методов, среди которых метод Субботина-Нагорского с гидроокисью бария, методы РебергаВинокурова, Калмыкова, интерферометрический. Вместе с тем в санитарной практике наиболее широко используется портативный экспрессный метод Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В. Прохорова. Принцип определения основан на нейтрализации слабоаммиачного раствора углекислым газом в присутствии индикатора фенолфталеина.Концентрацию оксида углерода (w) в воздухе определяли по формуле: w (%)= (0.04 n) / n1, где п — число шприцев воздуха открытой атмосферы; n1 — число шприцев исследуемого воздуха [1]. Исследования проводились в 20 отмеченных на карте точках района. Точки располагались как в местах повышенного антропогенного влияния, так и в зонах, где отмечалось минимальное воздействие. Также учитывалось направление и скорость ветра при помощи электронного анемометра Skywatch Xplorer 4. В исследуемом воздухе обнаружена концентрация окиси углерода в тех точках отбора проб, которые располагались либо на светофоре, либо, где повышенный автотранспортный поток. Полученные данные не превышали установленных норм. В 6 точках были обнаружены значения 1-2 ppm. Полученные данные не превышали установленных норм (норма СО – 1-10 ppm).Следовательно, на повышение концентрации окиси углерода влияет в большинстве случаев транспортные средства. Также было обнаружено содержание формальдегида и летучих органических соединений в воздухе. Формальдегид был обнаружен в 16 точках в пределах показателей 0,001-0,009 мг/м3 и не выходит за пределы нормативных значений (норма формальдегида и ЛОС – НСНО≤0,10 мг/м3). ЛОС (летучие органические соединения) также были обнаружены в 3 точках в пределах 0,001-0,093 мг/м3. Показатели не выходят за пределы норм. По полученным результатам можно отметить, что в тех местах, где был обнаружен формальдегид и ЛОС отмечена высокая антропогенная нагрузка, которая выражается в повышенной транспортной нагрузке, а ЛОС отмечены, где проходят автотранспортные магистрали. Следовательно, транспорт оказывает значительное влияние на содержание этих веществ. Шум в разных точках находится в диапазоне 31,16 – 31,98 дБА, что соответствует норме (нормативные значения шума на улице – 55-70 дБА). Определение шума показало, что превышающих значений уровня шума не выявлено, находится в пределах нормы. Также по экспресс-методу определения углекислого газа в воздухе, основанное на нейтрализации слабоаммиачного раствора углекислым газом в присутствии индикатора фенолфталеина было установлено превышение нормы ПДК концентрации окиси углерода в воздухе исследуемого района. Наибольшее число было зарегистрировано вблизи автотранспортных магистралей. Полученные данные были рассчитаны по формуле и получены значения от 0,06-0,13%. Превышение нормы ПДК обнаружено в 4 точках. Норма предельно допустимая концентрация (ПДК) CO2 разного назначения установлена в пределах 0,07-0,1%,

По полученным результатам можно сделать вывод, что состояние качества атмосферного воздуха удовлетворительное в исследуемых точках района, однако по некоторым данным обнаружены превышения, в частности диоксида углерода. 84

Следовательно, на атмосферный воздух города влияет в основном повышенная автотранспортная нагрузка и необходимы длительные наблюдения, чтобы отметить динамику влияния. Изменение состава атмосферы в результате поступления в атмосферный воздух или образование в нем вредных (загрязняющих) веществ в концентрациях, превышающих установленные государством гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха [2]. Качество воздуха в городах формируется в результате сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов [3]. ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 1. Анищенко, Л.Н. Учебная (полевая) практика по общей экологии: Учебное пособие / Л.Н. Анищенко, Е.Л. Ковалёва, Н.А. Сковородникова. – Брянск: РИО БГУ, 2016. – 199 с. 2. Горшков, М.В. Экологический мониторинг. Учеб. пособие / М.В. Горшков. Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2010. - 313 с. 3. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. – М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 560 с. 4. Тарасов, В.В. Мониторинг атмосферного воздуха: учебное пособие / В.В. Тарасов, И.О. Тихонова, Н.Е. Кручинина. – М.: Форум, 2008. – 128 с. 5. Усманова, Л.М. Воздействие формальдегида на живой организм и его содержание в воздухе жилых помещений // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. Сб. Ст. По мат. XXV междунар. Студ. Науч.-практ. Конф. № 6(24). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/6(24).pdf (дата обращения: 18.11.2019).