Использование мелиорантов на основе тонкодисперсной фракции отходов известняковых карьеров и микроводоросли Chlorella vulgaris в замкнутом цикле обращения с отходами первичного сектора экономики

Отходы известняковых карьеров являются продуктом первичной промышленности и добычи строительного материала, а их тонкодисперсная фракция часто остается невостребованной и складируется. Это вызывает экологические и экономические проблемы, так как данные материалы легко рассеиваются под действием силы тяжести, воды и ветра. Цель работы – обоснование инновационного способа утилизации тонкодисперсных отходов карьеров, в том числе в процессе биологической рекультивации самих карьеров, на основе результатов исследования свойств этих материалов. В ходе исследований использовался экспериментальный подход, в котором сравнивались результаты выращивания растений на субстратах: чистой тонкодисперсной фракции отходов, смеси тонкодисперсной фракции и вермикомпоста, а также чистого вермикомпоста. Отдельное внимание уделялось изучению эффекта добавок на основе хлореллы. Результаты исследований показали, что тонкодисперсная фракция отходов известняковых карьеров может быть успешно использована в сельскохозяйственной практике как составная часть субстрата для выращивания растений в сочетании с добавками, основанными на культуре одноклеточных водорослей. Такой субстрат обладает необходимыми питательными элементами и стимулирует рост растений. Полученные результаты могут способствовать развитию циркулярной экономики, в которой отходы одного процесса становятся ресурсами для другого, позволяя минимизировать потери и снизить воздействие на окружающую среду. В частности, они служат обоснованием разрабатываемой авторами схемы замыкания технологических циклов в рамках промышленного симбиоза хозяйствующих субъектов трех различных отраслей: отработанного карьера по добыче известняка, малых фермерских хозяйств и предприятия, создающего и эксплуатирующего туристский объект в результате рекультивации и ландшафтной реабилитации отработанного карьера.

1. Zhang Y., Korkiala-Tanttu L., Borén M. Assessment for Sustainable Use of Quarry Fines as Pavement Construction Materials: Part II-Stabilization and Characterization of Quarry Fine Materials // Materials (Basel). 2019. 12 (15): 2450. DOI: 10.3390/ma12152450.

2. Sivrikaya O., Kıyıldı K.R., Karaca Z. Recycling waste from natural stone processing plants to stabilise clayey soil // Environmental Earth Sciences. 2014, 71(10), 4397-4407. DOI: 10.1007/s12665-013-2833-x

3. Мedina G., Sáez del Bosque I.F., Frías M., Sánchez de Rojas M.I.; Medina C. Durability of new recycled granite quarry dust-bearing cements // Construction and Building Materials. 2018, 187, 414-425. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.07.134

4. Annandale J.M., Gorbunova T.L., Gudkova N.K. Gravity settlement of process water sources in opencast quqrries/mines and resultant effects and the potential use offines/dust in the environment // Сборник научных статей всероссийской научной конференции, посвящённой 30-летию СНИЦ РАН и СГУ. Сочинский научно-исследовательский центр РАН. 2018. Сочи: Изд-во: ИП Кривлякин С.П. С. 206-213. EDN: YRTIZF

5. Рубанова Н.И. Креативная индустрия в действии: циркулярная экономика и преобразование нарушенных территорий в уникальные туристические объекты / Н.И. Рубанова, Н.К. Гудкова, Т.Л. Горбунова // Сборник статей I Международной научной конференции «Творчество и бизнес», 19-20 апреля 2024 г. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет. 348 с. EDN: KNDWCM

6. Ferreira S., Waygood C. South African case study on sediment control measure with use of silt traps in the coal industry. Material of international mine water conference in South Africa. 2009. 10 p.

7. Горбунова Т.Л. Использование культуры микроводоросли Chlorella vulgaris в безотходном цикле производства первичной продукции традиционного крестьянского хозяйства с целью обеспечения его эффективности и экологичности, повышения уровня здоровья населения / Т.Л. Горбунова, Н.К. Гудкова, А.Л. Туманова, Н.И. Матова // Технологии живых систем. 2022. Т. 19, № 3. С. 73-81. DOI 10.18127/j20700997-202203-08. EDN ATFLTK.

8. Туманова А.Л., Миквабия З.Я. Организационно-экологические аспекты обеспечения устойчивого развития регионов. «ЭКОПОЛИС» в Абхазии как образец внедрения инновационных биотехнологий сохранения экологии рекреационных зон и здоровья человека // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 10-1. С. 127-131.

9. Туманова А.Л. Медико-экологические факторы нарушения здоровья населения и инновационные методы их профилактики. Эксперимент по влиянию и отдаленным результатам применения профилактических хлорелловых напитков на организм приматов / А.Л. Туманова, З.Я. Миквабия, Л.О. Ахуба, Е.Р. Пачулия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019. № 10 (ч. 2). С. 307-312.

10. Han X., Rusconiу N., Ali P., Pagkatipunan K., Chen F. Nutrients extracted from chicken manure accelerate growth of microalga Scenedesmus obliquus HTB1 // Green Sustainable Chemistry. 2017. Vol. 7. Pp. 101-113. doi: 10.4236/gsc.2017.72009.

11. Liu Q., Wang J., Bai Z., Ma L., Oenema O. Global animal production and nitrogen and phosphorus flows // Soil Research. 2017. Vol. 55(6). Pp. 451-462. DOI: 10.1071/sr17031.

12. Аникина Е.А. Кресс-салат как тест – обьект для оценки состояния почвы // Материалы Международного молодежного научного форума. Том Часть II. Ответственный редактор Шмакова А.П. Ульяновск: Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова. 2012. С. 8-13. EDN: UXNSMX

13. Васильев Н.В. Реабилитация антропогенных территорий как способ сохранения индустриального наследия // Баландинские чтения. 2020. Т. 15. С. 29-37. DOI 10.24411/9999-001A-2020-10004. EDN CPSFOK.