Tomsk-kuhnja.ru

Кухни Томска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Материалы Международной студенческой научной конференции Студенческий научный форум 2021

Вред цемента для почвы

Научный руководитель: Алькова Е.Л.

Обеспечение безопасных условий труда для каждого сотрудника коллектива – приоритетная задача руководства. Помимо необходимости выполнения всех установленных законодательством требований по организации и контролю за осуществлением трудовой деятельности на предприятии также действует внутренняя политика в области охраны труда и промышленной безопасности.

В процессе трудовой деятельности, осуществляемой в производственной среде, работники той или иной отрасли промышленного производства подвергаются воздействию опасных и вредных производственных факторов, которые способны в определенных условиях непосредственным или косвенным образом нанести ущерб здоровью.

Целью настоящей работы является выявление основных вредных производственных факторов цементной промышленности и их влияние на здоровье работников, осуществляющих трудовую деятельность в производственной среде.

Цементная промышленность является базовой отраслью РФ в комплексе производства строительных материалов. Роль цемента в современном строительстве очень велика, его нельзя равносильно заменить. Цемент, бетон и железобетон, сделанные из него, в настоящее время являются основными строительными материалами, используемыми в самых разных областях строительства.

Для республики Саха (Якутия) производство цемента также является приоритетной отраслью в строительстве, а для пос. Мохсоголлох «Якутцемент» – градообразующее предприятие. За счет расширения производства государственные стройки Якутии в 2018 году полностью перешли на местный цемент.

Тем не менее, несмотря на важность производства цемента, он имеет ряд недостатков, как в экономической, так и в экологической сфере. Основным поражающим фактором цементного производства на здоровье человека является цементная пыль, которая несет за собой ряд заболеваний легких в результате вдыхания пыли. Работники цементной промышленности, наиболее подвержены неблагоприятным факторам.

Газообразные выбросы в процессе производства цемента приводят к развитию многих заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка и др.). Цементная пыль также вызывает рак горла, аллергические реакции, ослабление иммунитета. Организм здоровых людей не справляется с отравленным воздухом. У людей снижается работоспособность, производительность труда, ухудшаются функции мозга [1].

Выбросы цементного завода оказывают огромное влияние на окружающую природную среду. Технологическое загрязнение территорий выбросами распространяется на значительные расстояния. Так выбросы Мохсоголлохского цементного завода привели к увеличению содержания химических элементов в снежном покрове и в растениях на расстоянии до 2-х км [2]. Это негативно сказывается на уязвимой Северной природе и здоровье как работников завода, так и жителей ближайших районов.

В России в основном встречается два способа производства цемента:

Мокрый способ производства используется при изготовлении цемента из мела (карбонатный компонент), глины (силикатный компонент) и железосодержащих добавок (конверторный шлам, железистый продукт, пиритные огарки), при этом необходимо, чтобы влажность глины не превышала 20 %, влажность мела – 29 %. Далее, с использованием воды получается шихта, которая выходит как водная суспензия – с влажностью 30–50 %. После получения шихты, сырье поступает на обжиг, в результате которого получаются маленькие шарики – клинкеры, при производстве которых выделяются углекислоты. Полученные шарики-клинкеры перетирают в порошок – цемент.

При сухом способе необходимо высушить сырье перед помолом или в процессе помола, при этом способе шихта выходит в виде тонкоизмельченного сухого порошка. Комбинированный способ предполагает использование как сухого, так и мокрого способа и имеет две разновидности. В первом случае предполагается, что подготовку сырья производят по технологии мокрого способа, а потом на фильтрах смесь высушивают до влажности 16–18 %, после чего происходит обжиг. Во втором случае на этапе подготовки сырьевой смеси используют технологию сухого способа, а затем добавляют в полученную смесь 10–14 % воды, затем смесь гранулируют и подают на обжиг. В конце производственного цикла готовый цемент расфасовывают в бумажные мешки, после чего производиться его транспортировка потребителю.

Читайте так же:
Как следует выбирать цемент

Основными направлениями экологической модернизации цементного производства можно выделить следующие:

– Переход от мокрого к преимущественно сухому способу производству цемента. Мокрый способ производства цемента более простой, поэтому именно он лег в основу советской цементной промышленности. Сухой способ требует более сложного и дорогостоящего оборудования, однако он позволяет обеспечить высокую производительность печного агрегата, что позволяет снизить энергоемкость цементного производства. Кроме того, выбросы в атмосферу при сухом способе производства в несколько раз ниже производства «мокрого» [3, 4].

– Уменьшение количествацементного пыля необходимо, чтобы все основные агрегаты на стадиях дробления 45 и помола сырья, обжига клинкера, помола и складирования цемента были оборудованы пылеулавливающими установками. В этом случае уловленная пыль посредством специального оборудования (пылеуборок, работающих по замкнутой схеме) возвращается в технологический процесс без контакта с атмосферой. Кроме того, для сокращения объема пыли и преобразования цементного производства в экологически безопасное следует отказаться от рукавных фильтров, степень очистки которых не превышает 95–97 %, и перейти к скрубберам, степень очистки отходящей струи которых достигает 99,7 % [2].

– Создание замкнутых систем водоснабжения, позволяющих снизить количество сбросов загрязняющих веществ.

– Соблюдение принципа наилучших доступных технологий. Модернизацию цементного производства, внедрение дефицитных для российских предприятий технологий сухого производства цемента, основанных на последних научных достижениях, необходимо экономически стимулировать, применяя такие инструменты, как льготное кредитование, налоговые льготы, корректирование платежей за негативное воздействие на окружающую среду с учетом стоимости природоохранных мероприятий.

В связи с тем, что цемент является основным строительным материалом, необходимо уделять большое внимание выбору безопасной технологии. При сравнении двух имеющихся технологий предпочтение отдавать более экологичному «мокрому» способу. Несмотря на более дорогостоящее оборудование и сложность данного производства он позволяет снизить энергоемкость и уменьшить количество цементной пыли, что положительно скажется на здоровье людей.

Как улучшить песчаную почву

Как улучшить песчаную почву

Песок состоит из мельчайших частиц кварца – он совсем не пригоден для питания растений. Их выращивание на песчаной почве возможно лишь после создания плодородного слоя, а это стоит немалых трудов. Трансформация песка в плодородный грунт займет 2-3 года, зато урожай вырастет не хуже, чем на жирном черноземе.

Плюсы и минусы песчаной почвы

Чтобы создать на песке плодородный слой, надо преодолеть все недостатки исходного грунта.

  • Песок не имеет питательных веществ. Просто удобрять его нет смысла – песчинки не впитывают удобрения, вся органика и минеральные подкормки вымываются в нижние слои, недоступные для корней.
  • Песчаная почва плохо удерживает влагу. Несмотря на обильный полив, растения постоянно испытывают нехватку воды и чахнут.
  • Рыхлый, пронизанный воздухом грунт, подвержен колебаниям температуры. В холодные ночи почва переохлаждается, а зимой глубоко промерзает. В жару корни нежных растений, перегреваясь, получают ожоги.
  • Слабая структура грунта не удерживает гумус. Сильные порывы ветра порой выветривают с поверхности грядок весь плодородный слой.

Первый шаг по улучшению песчаной почвы – это уплотнение грунта, чтобы он был способен удерживать влагу, тепло, удобрения. Тогда песчаная почва обнаружит неоспоримые достоинства:

  • она раньше прогревается, обеспечивает быструю вегетацию растений;
  • свободный доступ кислорода к корням активизирует их жизнедеятельность;
  • формируется мощная корневая система с высокой всасывающей способностью;
  • перекопка, прополка, сбор урожая корнеплодов в песчаном грунте не требуют таких усилий, как, к примеру, на черноземе.

Интересный факт! В песке нет угрозы кротов, так как под ними осыпаются ходы, которые ведут к урожайным грядкам.

Опытные земледельцы хорошо знают,как улучшить песчаную почву и получать на ней обильные урожаи. Достаточно ежегодно проводить четыре вида мелиоративных работ.

Читайте так же:
Кирпич бетонный серый размеры

Шаг первый: глинование

Идеальным материалом для улучшения песчаной почвы является глина: она связывает песчинки, делает грунт зернистым, влагоустойчивым. Сама по себе глина содержит питательные вещества и служит удобрением. Кроме того, она хорошо адсорбирует любую подкормку, задерживает еёу корней растения. Существует несколько способов глинования.

  1. Вносить глину при весенней перекопке. Участок перекапывают на глубину 10-15 см, засыпают глинистым порошком или влажной глиной (но не комками!) в расчете 2-3 ведра на м 2 . Разрыхляют перекопанный слой, чтобы глина проникла на глубину до 5 см – при дальнейших поливах она будет проникать в грунт все глубже.
  2. Покрывать слоем глины дно и бока посадочных ям для деревьев и кустарников. Заполнив их питательным грунтом, можно быть уверенным, что влагу и ценные вещества глина удержит у корней культурных растений.
  3. Удобрять глиняными колобками. Экономичный способ использования глиняного порошка: делать из него небольшие шарики, смешанные с песком, использовать их для подкормок. Колобки диаметром 7-10 см раскладывают под кустами клубники, закапывают в междурядьях грядок овощных культур. При поливе глина разжижается, смешивается с песком, просачивается в грунт на уровень корнеобитаемого слоя, задерживает в нем влагу и питательные вещества. При высадке рассады полезно в каждую лунку добавить глиняный шарик диаметром до 20 см.

Глинование можно заменить внесением торфа – он хорошо накапливает влагу, но содержит меньше питательных веществ. Кроме того, верховой торф закисляет и без того кислую песчаную почву, придется проводить дополнительные работы по её нейтрализации золой или известью.

Шаг второй: внесение удобрений

Весной для садоводов приобретает актуальность вопрос: чем удобрить песчаную почву. Идеальным средством для обогащения песка служит органика: компост прошлого года или перепревший навоз. Удобрение вносят за 2-3 недели до высадки основных культур – так, чтобы оно успело разложиться. Оптимальным количеством для первых лет является внесение 30 л/м 2 компоста или 1,5-2 ведра навоза – в дальнейшем это количество можно уменьшить. Органика распределяется по участку, перекапывается на глубину до 10-15 см, смешиваясь с песком и глиной.Полезно добавить при этом древесную золу в расчете 3-4 л/м 2 – она служит средством нейтрализации закисленного песчаного грунта.

Важно! Удобрять песок органикой под осень неэффективно: она быстро разлагается и вымывается из прикорневого пространства.

Минеральные удобрения для песчаной почвынеобходимы, но применять их нужно с осторожностью.«Ударные» дозы минеральных веществ в песке быстро проникают к корням и способны погубить растение. Поэтому следует использовать только минимальные концентрации. Лучше разделить необходимую для вегетации норму на маленькие дозы, и добавлять в почву во время каждого полива в течение 2-х недель.

Шаг третий: мульчирование

Песчаную почву необходимо мульчировать – покрывать защитным слоем. Летом эта операция сбережет драгоценную влагу, зимой – предохранит корни от вымерзания. Для мульчи на песке подойдут все виды растительных «отходов»:

  • перепревшие опилки;
  • перегной;
  • листовой опад;
  • обрезанные ветки,
  • скошенные сорняки;
  • мох;
  • солома.

Летом мульчей покрывают землю вокруг растений после полива. Под слоем органики интенсивно размножаются микроорганизмы, в процесс образования гумуса вовлекаются дождевые черви.

Важно! Толщина мульчи летом не должна превышать 2-3 см. Защитным слоем толщиной 10-15 см укрывают зимующие растения – однолетние и многолетние. Весной следующего года мульча станет для них дополнительным источником питания.

Шаг четвертый: посев сидератов

Сидераты для песчаной почвы – незаменимый прием мелиорации.

  • Их мощные корни скрепляют сыпучий песок, и создают условия для устойчивого развития основных культур.
  • Зеленая масса служит как материалом для мульчирования, так и компостом прямо у корней овощных культур;
  • Корни сидератов – место обитания азотфиксирующих бактерий.
Читайте так же:
Как отчистить чугунную ванну от цемента

Сразу после сбора урожая на участке высевают растения-сидераты:

  • бобовые (вику, полевой горох);
  • люпин;
  • гречиху;
  • ячмень, пшеницу, овес, нут.

До наступления холодов они успеют нарастить обильную зеленую массу. Скошенная трава пойдет в слой мульчи, а корни в земле послужат для скрепления грунта и накопления в нем азота. Весной перепревшую зеленую массу перекапывают – она вносит свою лепту в создание плодородного слоя на песке. Опыт любителей садоводов показывает, что использование сидератов в течение нескольких лет обогащает землю так же, как внесение навоза.

alt=»Как улучшить песчаную почву» /> Как улучшить песчаную почву 16.09.2020
alt=»Какой грунт выбрать для рассады» /> Какой грунт выбрать для рассады 27.06.2019
alt=»Как определить качество грунта» /> Как определить качество грунта 06.05.2019

Чем опасен навоз? О вреде и пользе органики в закладки 3

Сложно переоценить ценность навоза, который применяют многие дачники на своих участках. Этот натуральный продукт используется в качестве органического удобрения, способствующего развитию культурных растений. Однако вместо ожидаемого эффекта от «коричневого золота» у садоводов и огородников иногда появляются различные проблемы. Важно знать, как, когда и в каких количествах применять ценную органику, чтобы не пострадала растительность, а также здоровье самого огородника.

Главное – никакой спешки

Руководствуясь сарафанным радио, неопытные дачники усваивают только одну истину: для роста растений нужен навоз. Не вдаваясь в подробности его применения, купив по дешевке машину питательной органики, начинающие огородники пытаются побыстрее доставить удовольствие своим зеленым питомцам. Схватываются поздно, когда свежее лакомство, внесенное в грунт, губит посадки культурных растений.

Не все знают, что свежий навоз богат азотом, метаном и калием, вызывающим разогрев фекальной массы. Именно поэтому, происходит быстрое сжигание корневой системы растений сразу после внесения органики в грунт. С увеличением количества внесенного в прикорневые слои свежего навоза, возрастает вероятность гибели растений.

Быстрый путь нитратов в пищу

Другая группа садоводов терпеливо ждет, когда перепреет навоз, а потом с чрезмерным усердием его используют. Они забывают, что это не тот случай, когда кашу сложно испортить маслом. Заботясь о почвенном плодородии с помощью этого натурального удобрения, некоторые люди бесконтрольно вносят перегной. В результате, употребляя урожай в пищу, они наполняют свой организм нитратами.

Увеличенная концентрация в почве этого высокопитательного продукта представляет такое же зло, как и использование минеральных удобрений. Из-за завышенных доз перегноя почва перенасыщается питательными веществами, что повышает концентрацию нитратов в выращенном урожае. При таком подходе рассчитывать на экологически чистые фрукты и овощи, выращенные на собственной даче, не приходится.

Об инфекциях в навозе

Мы периодически слышим новости об эпидемиях в разных уголках страны, ставших причиной гибели животных. Возбудители столбняка, сальмонеллеза, сибирской язвы, туберкулеза, бруцеллеза, инфекционной анемии, чумы и ящура уничтожают скот и птицу. В фекалиях больных или ранее переболевших животных могут содержаться возбудители этих заболеваний.

И даже если животное здорово, то наиболее вероятным источником инфекции являются гельминты. Зараженный навоз насыщает микробами почву. Инфекция мигрирует вместе с грунтовыми водами и насекомыми, а затем проявляется новыми вспышками заболеваний. От некоторых из таких инфекций может пострадать и человек.

Читайте так же:
Бездобавочный цемент что это такое

Чрезмерное подкисление почвы

Свежие фекалии животных переполнены азотом и абсолютно не содержат кальций, в результате чего происходит повышение кислотности почвы. Всего несколько килограмм свежей органики, внесенных на один квадратный метр, снижают уровень pH почвы на единицу. А культурных растений, отдающих предпочтение кислым почвам, единицы.

Кроме того, в большинстве регионов страны грунты имеют повышенную кислотность, а щелочных почв значительно меньше. Применение свежего навоза в парниках и теплых грядках без добавления раскислителя, сглаживающего его действие, может вызвать гибель растений. В результате высаженная растительность вместо активного роста и обильного плодоношения постепенно чахнет.

Удобрил навозом – готовь тяпку

Планируя удобрить почву, не следует забывать, что животные являются травоядными существами. Вместе с травой они проглатывают семена сорных растений, которые после выхода из пищеварительного тракта оказываются на свободе и вновь вырастают. Их развитие стимулируется желудочным соком животных, быстро расщепляющим семенную оболочку. Именно поэтому удобрение почвы навозом часто заставляет дачника брать в руки тяпку и бороться с новыми зелеными оккупантами.

И, наконец, медведка!

Ее трепетная любовь к навозу известна многим. Медведки на расстоянии чуют навозные кучи, где много пищи и комфортная температура, и спешат поселиться в новом жилище. Если этот «зверь» еще не встречался на вашем участке, то свежая навозная куча сможет приблизить момент встречи.

От недостатков к достоинствам

Однако не все так плохо. Использовать природную органику на участке можно и нужно.

Важно соблюдать ряд правил:

  • покупать навоз у проверенных продавцов;
  • прислушиваться к отзывам соседей по участку;
  • проверять наличие ветеринарных сопроводительных документов;
  • правильно добавлять навоз в почву.

Свежий навоз лучше закомпостировать на пару лет, а затем использовать вызревший перегной. Удобрять почву следует раз в 4-5 лет, внося на каждый квадратный метр участка не более 4 кг. Соблюдая правила использования, можно свести к минимуму недостатки, и каждый год лакомиться щедрым и экологически чистым урожаем.

Опасность хлоридов в добавках и бетонах

Современную технологию бетона невозможно представить без ускорителей твердения и противоморозных добавок. Однако важно понимать отдаленные последствия применения химических добавок, особенно в части коррозионных процессов, снижающих долговечность железобетонных конструкций. Наиболее опасны хлориды кальция и натрия, вызывающие коррозию стальной арматуры. В последние годы из-за дешевизны и доступности хлориды стали массово использоваться в России, на Украине, в Беларуси. Безответственное применение хлористых солей в бетоне может привести к тяжелейшим последствиям, которые проявятся спустя годы или десятилетия эксплуатации железобетонных сооружений.

Вызванная хлором коррозия арматуры

Опыт использования ускорителей твердения насчитывает более ста лет. В качестве ускорителей используют ряд растворимых неорганических и органических веществ, а также нерастворимых твердых соединений. Наибольшее распространение получили удобные при использовании водорастворимые соединения – неорганические хлориды, нитриты и нитраты, карбонаты, тиоционаты, тиосульфаты, силикаты щелочных и щелочноземельных металлов, органические – кальциевые соли муравьиной, уксусной кислот, а также алканоамины [1, 2 и др.]. Ускорители действуют благодаря интенсификации процесса гидратации цемента. По эффективности ускоряющего действия на гидратацию C3S соответственно катионы и анионы растворимых неорганических солей расположены в следующем порядке: Ca2+ >Sr2+ >Ba2+ >Li+ >K+ >Na+ ≈ Cs+ >Rb+,
Br− ≈ Cl- >SCN- >I- >NO3- >ClO4- [3]. Исходя из этого ряда самым эффективным ускорителем является хлорид кальция. Эта добавка стала эталоном дешевого эффективного ускорителя с предсказуемым действием на подавляющем большинстве цементов.

Первое свидетельство о применении хлорида кальция CaCl2 как добавки для бетона относится к 1886 году [4]. Однако в дальнейшем на основании наблюдения за реальными конструкциями было обнаружено, что введение в железобетон хлорида кальция вызывает коррозию арматуры. Уже в 50-е годы XX века было введено понятие «пороговое содержание хлоридов» – содержание хлор-ионов, при котором арматура переходит из пассивного состояния в активное, т.е. наступает коррозия.

Читайте так же:
1 кубический метр равен цемент

1.tif

Рис. 1. Факторы, влияющие на коррозионное состояние арматуры в бетоне [6]

Теоретически бетон – это вечный материал, он не гниет, как дерево, и не корродирует, как металл. Предполагается, что арматура в бетоне надежно укрыта защитным слоем: благодаря высокому рН поровой жидкости, который обеспечивается растворенными в ней гидроксидами кальция, натрия, калия, арматура находится в пассивном состоянии. Однако на практике все чаще встречаются случаи, когда железобетонные конструкции выходят из строя из-за коррозии арматуры через 5-10 лет эксплуатации [5]. Особенно это опасно для конструкций с различного рода преднапряжением.

Основная причина коррозии арматуры – разрушение пассивирующей пленки в силу:

– понижения pH поровой жидкости;

– наличия ионов хлора в бетоне выше порогового содержания.

Сложность прогнозирования коррозионных процессов в бетоне заключается в том, что и содержание хлоридов в бетоне, и пороговое содержание хлоридов – это переменные величины для каждой конструкции. Диаграмма 1 [6] наилучшим образом отображает факторы, влияющие на коррозионное состояние арматуры в бетоне. Как видно из графика, важнейшее значение имеет качество защитного слоя бетона, что определяется его проницаемостью, которая зависит от расхода цемента, водовяжущего отношения, наличия или отсутствия влажностного ухода. Даже достаточная толщина защитного слоя не обеспечит сохранность арматуры при наличии трещин, дефектов поверхности. Критическое содержание хлоридов в бетоне, указываемое в большинстве литературных источников, – 0,4% от массы цемента, и зависит в том числе от рН поровой жидкости бетона. Основной причиной понижения рН является химическое связывание гидроксида кальция, которое происходит в первую очередь за счет карбонизации, введения в бетон пуццолановых добавок (шлак, микрокремнезем, зола-унос), обработки поверхности бетона силикатными, кремнефторидными пропитками. Следует отметить, что в отличие от российских норм евростандарт EN 206 содержит ограничения по количеству пуццолановых добавок, вводимых в бетон. Так, содержание микрокремнезема ограничено 11%, а золы-уноса – 33% от массы цемента. Данное ограничение необходимо для обеспечения заданной долговечности железобетонных конструкций.

Хлориды, которые могут попадать в бетон с загрязненными инертными материалами или химическими добавками, частично реагируют с C3A c образованием водонерастворимых соединений и в дальнейшем не влияют на коррозионные процессы [7]. Поэтому, даже зная содержание хлоридов в компонентах бетона, нельзя точно спрогнозировать содержание хлоридов в бетоне, изготовленном из этих компонентов. Кроме того, содержание коррозионно-активных хлоридов постоянно меняется из-за химических реакций в бетоне и возможного поступления хлоридов извне, например, при воздействии на бетон морской воды или солей-антиобледенителей.

Таким образом, невозможно сделать достоверный теоретический прогноз коррозионного состояния арматуры в бетоне. Защитное действие бетона с добавками определяют в лабораторных условиях различными методами: потенциометрическим, методом снятия поляризационных кривых. Однако даже положительные результаты лабораторных испытаний не могут быть перенесены на реальную конструкцию, так как нельзя судить о скорости коррозии в долгосрочной перспективе [8].

Нормативные ограничения по содержанию хлоридов в добавках и в бетонах

Учитывая невозможность долгосрочного прогноза коррозионного состояния арматуры, единственным способом увеличения долговечности конструкции остается жесткое ограничение содержания хлоридов в компонентах бетона, что отражено в нормативной документации разных стран (табл. 1).

Таблица 1. Содержание ионов хлора, допускаемое в нормативных документах на бетон

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector