Введение
1. Аналитический обзор и постановка задач исследований 15
1.1. Экологическая характеристика России и систем обращения с отходами 15
1.2. Система обращения с отходами 19
1.3. Методы теоретического анализа эффективности обращения с отходами 30
1.4. Системные принципы в практике природопользования 33
1.5. Системные свойства минерально-сырьевых ресурсов 36
1.6. Информационные аспекты территориальной системы использования минерально-сырьевых ресурсов 38
1.7. Экологически рациональная стратегия природопользования 39
1.8. Управление запасами и качеством минеральных ресурсов 41
1.9. Нормативно-правовая база, регламентирующая использование отходов производства в качестве строительных материалов или их сырья 42
1.10.Физико-химические процессы взаимодействия газов с твердой фазой при их фильтрационном и диффузионном переносе 47
Выводы 52
Цель работы, идея и задачи исследований 54
2. База данных тульской области о состоянии минерально-сырьевых ресурсов природного и техногенного происхождения 56
2.1. Природно-географическая характеристика Тульской области 56
2.2. Инженерно-геологические условия Тульской области 62
2.3.. Техногенные объекты и комплексы Тульской области 64
2.4. Горнодобывающий комплекс Тульской области 64
2.5. Вещественный состав отходов производства, используемых для производства строительных материалов 73
2.6. Радиологическая характеристика отходов, используемых в строительных материалах 77
2.7. Оценка структуры и термодинамический анализ вещества строительных материалов из отходов производства 86
2.8. Динамика распределения физико-химических свойств отходов на полигонах и в отвалах 94
Выводы 100
3. Обоснование и выбор математических средств анализа информации 103
3.1. Концептуальные положения эколого-математического анализа информации 103
3.2. Математическая модель образования газообразных, жидких и твердых отходов 107
3.3. Модель оптимизации технологических процессов 112
3.4. Динамика энергоемкости технологических операций и идентификация целевой функции 115
3.5. Методические положения средств математического анализа геоэкологической информации 118
Выводы 120
4. Математическое моделирование пылегазовых выбросов в атмосферу 122
4.1. Методы оценки загрязнения атмосферы и их связь с действующей нормативной базой 122
4.2. Методы прогнозной оценки загрязнения атмосферного воздуха 129
4.3. Информационно-технологические принципы построения системы атмосферного мониторинга 136
4.4. Основное уравнение диффузии примесей в атмосфере 146
4.5. Исходные данные для решения задачи диффузии примесей в атмосфере 151
4.6. Аналитические решения уравнения диффузии для точечного источника 154
4.7. Основные закономерности распространения примесей в атмосфере 162
Выводы 168
5. Газообмен между строительными материалами и окружающей их газовой средой и разработка методических положений обеспечивающих экологическую безопасность помещений по аэрологическому фактору 169
5.1. Физическая модель и математическое описание взаимодействия кислорода с веществом строительных материалов 169
5.2. Поглощение кислорода поверхностью стен, покрытых пористым сорбирующим материалом 173
5.3. Выделение газообразных продуктов окисления вещества строительных материалов 181
5.4. Математическое моделирование поглощения кислорода слоем отделочного материала 182
5.5. Взаимодействие углекислого газа и фторида кремния с бетоном при ократировании 185
5.6. Выбросы газов ократирования бетона в атмосферу 191
5.7. Организация региональной автоматизированной базы данных загрязнения атмосферы 194
5.8. Методика расчета воздухообмена по фактору поглощения кислорода 204
5.9. Методика расчета воздухообмена по фактору выделения газообразных продуктов реакций в веществе строительных материалов и изделий 206
Выводы 209
6. Экологически рациональные технологии производства строительных материалов из промышленных отходов 212
6.1. Сырьевая смесь для изготовления автоклавных изделий 213
6.2. Вяжущее для изготовления бесцементных бетонных смесей 215
6.3. Способ получения сырьевой смеси для теплоизоляционного гранулированного материала 216
6.4. Кислотоупорная композиция 218
6.5. Способ получения бетонной смеси для улучшения технологии бетонных работ 219
6.6. Бетонная смесь для повышения прочности и морозостойкости бетона 221
6.7. Состав покрытия стекловолокна для армирования изделий на цементном или гипсопуццолановом вяжущем 223
6.8. Сырьевая смесь для изготовления стеновых материалов 226
6.9. Состав для изготовления защитного покрытия 228
6.10.Способ изготовления изделий 232
6.11 .Формовочная вяжущая смесь 233
6.12.Состав строительного раствора235
Выводы 235
7. Оптимальные размеры капиталовложений в геоэкологические мероприятия по использованию промышленных отходов 237
7.1. Эколого-экономическая модель предприятия 237
7.2. Определение оптимальных капиталовложений в геоэкологические мероприятия 240
7.3. Определение предельно допустимых выбросов 243
7.4. Задача экономического компромисса для системы "промышленные предприятия - окружающая среда" 245
Выводы 255
Заключение 256
Литература 261
