ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология

Математическое моделирование эмиссии тяжелых металлов в водные объекты из строительных материалов, полученных на основе отходов производства

  • Пугин Константин Георгиевич - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Вайсман Яков Иосифович - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Бояршинов Михаил Геннадьевич - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2016.1.105-117
Страницы: 105-117
При вовлечении отходов производства в качестве сырья для получения строительных материалов возникают риски повышения экологической техногенной нагрузки на объекты окружающей среды. Эти риски связаны с возможной эмиссией тяжелых металлов из строительных материалов при их использовании. Рассмотрен один из инструментов, позволяющий прогнозировать данную эмиссию в зависимости от кислотности среды и времени пребывания материала в среде. Основой математической модели послужили экспериментальные данные, полученные при определении миграционной активности металлов из цементобетонов в водные растворы. Предлагаемая модель позволяет делать прогноз техногенного воздействия на окружающую среду и соизмерять это воздействие с ассимиляционной возможностью природной среды района применения строительных материалов. Это позволит производить эффективную оценку создаваемых и применяемых технологий утилизации отходов производства с учетом условий эксплуатации получаемых материалов.
  • математическое моделирование;
  • отходы производства;
  • эмиссия загрязняющих веществ;
  • строительные материалы;
  • тяжелые металлы;
  • водные объекты;
Литература
  1. Dijkstra J.J., Meeusse J.C.L., van der Sloot H.A., Comans R.N.J. A consistent geochemical modelling approach for the reactive transport of major and trace elements in MSWI bottom ash // Appl. Geochem. 2008. No. 32 (6). Pp. 1544-1562.
  2. Eikelboom E., Ruwiel E., Goumans J.J.J.M. The building materials decree: an example of a Dutch regulation based on the potential impact of materials on the environment // Waste Manage. (Oxford) 2001. No. 21 (3). Pp. 295-302.
  3. Fthenakis V., Wang W., Kim C.H. Life cycle inventory analysis of the production of metals used in photovoltaics // Renew. Sustain. Energy Rev. 2009. No. 13 (3). Pp. 493-517.
  4. Quintelas C., Rocha Z., Silva B. et al. Removal of Cd(II), Cr(VI), Fe(III) and Ni(II) from aqueous solutions by an E. coli biofilm supported on kaolin // Chem. Engineering J. July 2009. 149. 1-3. pp. 319-324.
  5. Jackobsen H., Kristoferrsen M. Case studies on waste minimization practices in Europe / Topic report - European Topic Centre on Waste // European Environment Agency. February 2002. No. 2.
  6. Пугин К.Г., Волков Г.Н. Вопросы экологии использования твердых отходов черной металлургии в строительных материалах // Строительные материалы. 2012. № 8. С. 54-56.
  7. Pugin K.G., Vaisman Y.I. Methodological approaches to development of ecologically safe usage technologies of ferrous industry. Solid waste resource potential // World Applied Sciences Journal (Special Issue on Techniques and Technologies). Berlin : Springer, 2013. No. 22. Рр. 28-33.
  8. Пугин К.Г., Мальцев А.В. Исследование возможности переработки металлургических шлаков в Пермском крае путем производства тротуарной плитки // Фундаментальные исследования. 2013. № 1-2. С. 419-421.
  9. Kendall Alissa, Keoleian Gregory A., Lepech Michael D. Materials design for sustainability through life cycle modeling of engineered cementitious composites // Materials and Structures. 2008. Vol. 41. No. 6. Pp. 1117-1131.
  10. Bhander G.S., Christensen T.H., Hauschild M.Z. EASEWASTE - life cycle modeling capabilities for waste management technologies // Int. J. Life Cycle Assess. 2010. 15. Pp. 403-416.
  11. Gаbler H.E., Gluh K., Bahr A., Utermann J. Quantification of vanadium adsorption by German soils // J. Geochem. Explor. 2009. 103 (1). Pp. 37-44.
  12. Пугин К.Г. Тяжелые металлы в отходах черной металлургии // Молодой ученый. 2010. № 5-1. С. 135-139.
  13. Батракова Г.М., Бояршинов М.Г., Горемыкин В.Д. Модель для расчета рассеивания эмиссии с территории захоронения твердых бытовых отходов // Геоинформатика. 2005. № 2. С. 43-49.
  14. Батракова Г.М., Бояршинов М.Г., Ташкинова И.Н. Методика математического моделирования биоразложения нитробензола и анилина в почве // Фундаментальные исследования. 2014. № 12-9. С. 1855-1861.
  15. Балабанов Д.С., Бояршинов М.Г. Рассеяние отработанных газов автотранспорта над городской территорией. Saarbrucken : LAMBERT Academic Publishing, 2012. 120 с.
  16. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Хрунов В.А., Аксаковская Л.Н. Моделирование массопереноса в процессах коррозии бетонов первого вида (малые значения числа Фурье) // Строительные материалы. 2007. № 5. С. 70-71.
  17. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Касьяненко Н.С., Красильников И.В. Теоретические и экспериментальные исследования процессов коррозии первого вида цементных бетонов при наличии внутреннего источника массы // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 44-47.
  18. Каюмов Р.А., Федосов С.В., Румянцева В.Е., Хрунов В.А., Манохина Ю.В., Красильников И.В. Математическое моделирование коррозионного массопереноса гетерогенной системы «жидкая агрессивная среда - цементный бетон». Частные случаи решения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 4 (26). С. 343-348.
  19. Федосов С.В., Румянцева В.Е., Касьяненко Н.С. Физико-химические основы жидкостной коррозии второго вида цементных бетонов // Строительство и реконструкция. 2010. № 4 (30). С. 74-77.
  20. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. 4-е изд. М. : Наука, 1977. 832 с.
СКАЧАТЬ (RUS)