Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Полициклические ароматические углеводороды: характеристики, источники, нормирование, спектроскопические методы определения (обзор)

О.А. Плотникова, Г.В. Мельников, Е.И. Тихомирова

Раздел: Теоретические проблемы экологии

В обзоре представлена актуальная информация об известных экотоксикантах– полициклических ароматических углеводородах (ПАУ). Данные вещества встречаются в природе повсеместно: в геологических отложениях, почве, воздухе, воде, снеге, в растительных и животных тканях. Многие из представителей ПАУ проявляют канцерогенную, мутагенную и тератогенную активность, что диктует необходимость постоянного контроля и мониторинга их содержания в различных средах. В нашей стране контроль за содержанием вредных веществ регулируется санитарно-гигиеническими нормами. Индикаторным представителем ПАУ признан бенз[а]пирен, отнесённый к 1 классу опасности. Для данного канцерогена установлены следующие нормативы содержания: в атмосферном воздухе поселений предельно допустимая концентрация среднесуточная ПДКс.с.= 0,000001 мг/м3, в воздухе рабочей зоны предельно допустимая концентрация среднесменная ПДКс.с. = 0,00015 мг/м3, в воде ПДК = 0,00001 мг/л, в почве ПДК = 0,02 мг/кг. Широкое распространение ПАУ в следовых концентрациях и их способность накапливаться в различных объектах вызывает необходимость разработки эффективных методов их анализа. Особое внимание в обзоре уделено современным спектроскопическим методам определения ПАУ в объектах окружающей среды: спектрофотометрическим и люминесцентным. Сравнительный анализ методов позволяет заключить, что по чувствительности методы молекулярного люминесцентного анализа, как правило, превосходят методы спектрофотометрии. Главные ограничения методов люминесцентного анализа связаны с недостаточно высокой универсальностью и селективностью. Перспективными являются дальнейшие исследования по усовершенствованию спектроскопических методов контроля, направленные на устранение мешающих воздействий и улучшение селективности и чувствительности методов анализа многокомпонентных смесей ПАУ в экологическом мониторинге окружающей среды.

Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), источники ПАУ, влияние на здоровье, спектроскопические методы, поглощение, люминесценция

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-012-019

Возможность утилизации отходов пластмасс с использованием микромицетов Fusarium solani и Trichoderma lignorum

C.Г. Скугорева, Е.А. Горностаева, А.А. Бурков, Т.И. Кутявина, К.И. Южанин, Л.И. Домрачева, Т.Я. Ашихмина

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Исследовано влияние микромицетов Fusarium solani и Trichoderma lignorum на биодеградацию пластмасс (сэвилен, полистирол, полиэтилен, полиамид, поликарбонат, фторопласт-4) по истечении 10 лет экспонирования в водной среде в замкнутой системе. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что наиболее полно деструкция происходила в случае с полиамидом, менее интенсивно – в случае с сэвиленом. Культивирование микромицетов в среде с данными полимерами приводило к значительному подщелачиванию среды, росту удельной электропроводности и концентрации неорганических ионов в водной суспензии, что связано с жизнедеятельностью микробных клеток. В суспензии трёх полимеров – полиамида, полистирола и поликарбоната – создаются благоприятные условия для жизнедеятельности исследуемых микромицетов, особенно для T. lignorum, что может косвенно свидетельствовать о возможности использования продуктов деструкции данных полимеров грибами в качестве источника питания. Максимальные значения содержания взвешенных веществ и минимальные коэффициента светопропускания в суспензии, косвенно свидетельствующие о большей массе мицелия, установлены для вариантов полиамида, поликарбоната и полистирола с микромицетами. Максимальное содержание органических веществ в суспензиях, определённое по показателю ХПК, отмечено для образцов сэвилена, полистирола и полиэтилена (контрольных и с микромицетами), минимальное – для образцов фторопласта-4. Доказательством жизнеспособности F. solani и T. lignorum по истечении 10 лет экспонирования явилось мощное разрастание мицелия на поверхности питательной среды во всех вариантах при их микробиологическом посеве, что свидетельствует о том, что в течение продолжительного времени источником углерода для грибов служили исследованные полимеры. Результаты проведённого исследования показали, что наиболее утилизируемым исследованными видами микромицетов полимерами оказались полиамид, поликарбонат и полистирол. Для ускорения биодеградации полимеров необходимо оптимизировать условия, в частности, проводить процесс с внесением определённых питательных веществ, ускоряющих рост грибов.

Ключевые слова: сэвилен, полиамид, полиэтилен, полистирол, поликарбонат, фторопласт-4, биодеградация, микромицеты, Fusarium solani, Trichoderma lignorum

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-193-202

Проблемы правового регулирования утилизации медицинских отходов

Е.Д. Ветошкина, Е.С. Кощеева, М.А. Смирнов

Раздел: Социальная экология

Статья посвящена актуальной проблеме в сфере экологической безопасности – правовому регулированию обращения с медицинскими отходами на уровне федерального законодательства, а также тенденциям в сфере нормативного закрепления создаваемой системы утилизации медицинских отходов. Выбранный законодателем способ специального нормативного регулирования в сфере утилизации медицинских отходов является наиболее оптимальной моделью правового регулирования. Изъятие указанной категории из сферы действия Федерального закона от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» способствует обеспечению экологической безопасности в вопросах утилизации медицинских отходов. С другой стороны, выявлена серьёзная проблема правового регулирования: на уровне федерального законодательства определяется лишь понятие и классификация медицинских отходов, ключевые вопросы действия системы устанавливаются на уровне подзаконных нормативных актов (санитарных норм и правил), что является причиной возможного ухода от ответственности. Результатом исследования являются рекомендации о необходимости специального правового регулирования системы обращения с медицинскими отходами на уровне федерального закона. Нормативная модель специального регулирования на примере законопроекта «О проведении эксперимента по организации и осуществлению централизованного обращения с медицинскими и биологическими отходами в Московской области и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» оценивается авторами положительно в части разграничения понятий «медицинские отходы» и «биологические отходы», но критике подвергается идея внедрения регионального оператора и принципов государственно-частного партнёрства (по аналогии с моделью утилизации твёрдых бытовых отходов).

Ключевые слова: медицинские отходы, нормативное регулирование, ответственность в сфере оборота медицинских отходов, модель правового регулирования

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-224-229

Технологические решения и опыт промышленной переработки жидких кислотно-щелочных отходов

В.А. Бродский, А.В. Колесников, Ю.О. Малькова, П.Н. Кисиленко, А.В. Перфильева

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

На промышленных предприятиях имеются остатки материалов и сырья, которые образовались в ходе производства и утратили начальные свойства. Эти материалы принято называть техногенными отходами. Анализ отходов I и II классов опасности из перечня Федерального классификационного каталога отходов показал, что необходима переработка таких жидких отходов, как отработанные кислоты (серная, соляная, азотная, фосфорная), остатки щелочных реагентов (гидроксидов калия и натрия), отработанные растворы обработки металлических поверхностей (фосфатирования, оксидирования, обезжиривания, пассивации, травления и других), отработанные электролиты (никелирования, цинкования, кадмирования и другие) и др. Характерной особенностью данного вида отходов является значительное содержание токсичных ионов тяжёлых металлов, нефтепродуктов, повышенный солевой фон. Перечисленные отходы являются близкими к тем, которые образуются в гальванических производствах и в производствах неорганических материалов. Это позволило подготовить предложения по технологическим решениям для комплексной переработки жидких отходов I и II классов опасности. В работе приведены данные лабораторных исследований и промышленных испытаний процесса очистки кислотно-щелочных сточных вод и отработанных технологических растворов от малорастворимых соединений металлов, а также органических соединений различной природы. Показана высокая эффективность совместного использования реагентного метода, методов электрофлотации, мембранной фильтрации и сорбции для очистки сточных вод от ионов металлов и органических загрязнений. Достигнуты следующие технологические показатели эффективности очистки: эффективность извлечения ионов металлов в виде малорастворимых соединений 96–99%, эффективность извлечения нефтепродуктов, промышленных масел и поверхностно-активных веществ более 90%.

Ключевые слова: сточные воды, ионы металлов, нефтепродукты, реагентная обработка, электрофлотация, фильтрация, сорбция

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-034-042

Экология и устойчивое развитие: приоритеты науки и образования

Д.С. Ермаков

Раздел: Хроника

Представлены итоги обсуждения состояния и перспектив научных исследований в области экологии и устойчивого развития на всероссийском научно-практическом семинаре «Экология и устойчивое развитие: приоритеты науки и образования» (31 мая 2021 г., Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова Российской академии наук, г. Москва), в котором приняли участие сотрудники научно-исследовательских институтов и природоохранных учреждений, педагогические работники школ и вузов, представители органов исполнительной и законодательной власти, общественных организаций. Специалисты в области экологии, географии, социологии, экономики, политологии, педагогики обсудили важность изучения и решения проблем устойчивого развития, которые в настоящее время рассматриваются, в основном, в социально-экономическом аспекте, прежде всего с экологической точки зрения. Нужны специальные исследования, позволяющие связать механизмы обеспечения устойчивости природных систем разного уровня и общества, а также реализовать их на практике при активном содействии системы образования и просвещения, заинтересованном участии лиц, принимающих решения, и широких слоёв населения. Подчёркнута необходимость экологизации экономики и природопользования, совершенствования законодательства, государственного и местного управления, сохранения биологического разнообразия и средообразующих функций естественных экосистем, смягчения и предупреждения негативных последствий изменения климата, предоставления достоверной информации о состоянии окружающей среды и преодоления «научных мифов» об устойчивом развитии, подготовки квалифицированных кадров и развития талантов в области экологии. По итогам семинара отмечено, что в глобальном плане нужны новые смыслы и приоритеты развития. При этом актуальные научные результаты и экспертные оценки должны вовлекаться в процесс принятия политических и социально-экономических решений, разработки государственных, региональных и муниципальных программ, доводиться до сведения широкой общественности (в том числе через средства массовой информации, в популярной форме), использоваться при реализации учебных курсов и просветительских проектов.

Ключевые слова: экология, устойчивое развитие, научные исследования, образование, семинар

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: -

Комплексная переработка отходов обогащения фосфатных руд

Д.Ю. Тураев, И.А. Почиталкина

Раздел: Экологизация производства

Производство высококачественных фосфатных удобрений, в частности кислых фосфатов кальция, требует использования руды, богатой фосфатами (выше 28% P2O5 ) и содержащей минимальное количество примесей, в числе которых и вредные. Отсутствие таких крупных природных месторождений приводит к необходимости обогащения имеющейся фосфатной руды, содержащей среднее количество фосфатов (14–23% P2O5 ) и загрязнённой различными примесями. Обогащение полиминеральных фосфатных руд приводит к получению их концентратов и отходов (шламов). Шлам представляет собой смесь из глинистых примесей, соединений железа, фосфора, содержащихся в исходной руде, а также токсичных поверхностно-активных веществ, используемых при её флотационном обогащении. Это препятствует использованию шлама в качестве вторичного источника сырья в какой-либо отрасли промышленности и его возврату в отработанные месторождения. Отсутствие методов переработки шламов приводит к их накоплению и загрязнению окружающей среды: сокращается площадь плодородных земель, увеличивается загрязнение близлежащих природных водоёмов. Предлагаемая комплексная физико-химическая технология переработки отходов обогащения фосфатных руд с использованием азотной кислоты направлена на улучшение экологической обстановки в регионах-производителях фосфатного сырья и получение ряда ценных продуктов, важных для народного хозяйства: глауконитовый песок, глина, гидрофосфат- и нитрат кальция. Экспериментальным путём установлен выход продуктов переработки шлама, который составил: 68,6% глауконита, 6,91% глины, 12,9% технического гидрофосфата кальция, 18,2% технического нитрата кальция. Продукты переработки – глина и глауконитовый песок наиболее широко используются в строительной промышленности, в частности, в производстве кирпичей и бетона. Глауконитовый песок и глина используются в производстве сорбентов, красок и грунтовок. Гидрофосфат и нитрат кальция используются в сельском хозяйстве в качестве фосфор- и азотсодержащих удобрений, соответственно.

Ключевые слова: фосфатная руда, шламы, азотнокислотный способ, глауконитовый песок, глина, гидрофосфат кальция, нитрат кальция

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-148-153

Получение сульфата натрия путём изогидрической кристаллизации при обратноосмотической очистке минерализованных сточных вод и обезвреживании растворов

И.А. Почиталкина, А.В. Десятов, Т.А. Павлищева, И.Б. Сибирякова, И.М. Костанов, А.В. Колесников

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Статья посвящена проблеме обезвреживания промышленных сточных вод, содержащих высокотоксичные хлориды, сульфаты, нитраты, ионы тяжёлых и цветных металлов. Сточные воды, как правило, имеют кислую среду, и первая стадия их обезвреживания заключается в использовании щелочных реагентов (NaOH, Na2 CO3 , Ca(OH)2 ) для нейтрализации и формирования гибридных осадков железа, алюминия и других металлов. Суммарная концентрация солевых компонентов в технологических растворах составляет от 10 до 100 г/л, чаще всего это смесь Na2 SO4 , NaCl, NaNO3 , реже – другие соли. Технология глубокой переработки минерализованных вод заключается в умягчении, фильтрации на напорных фильтрах и микрофильтрации промышленного стока. Особенность предлагаемой схемы заключается в применении обратноосмотического метода обессоливания, в соответствии с которым, происходит концентрирование стока в 3–5 раз и упаривание до солесодержания 200–300 г/л. Такая схема позволяет получить концентрат и пресную воду, соответствующую экологическим требованиям. Концентрат после обессоливания воды поступает на изогидрическую кристаллизацию Na2 SO4 . 10H2 O путём охлаждения до 0 о С. Маточный раствор после центрифугирования пульпы смешивается с исходным потоком и направляется на обратноосмотическую установку, а кристаллогидрат – на сушку для получения безводной технической соли. На примере модельного технологического раствора, имитирующего жидкие техногенные отходы горнодобывающих предприятий, с помощью расчётно-экспериментальных исследований показана принципиальная возможность получения безводного сульфата натрия путём внутрицикловой изогидрической кристаллизации концентрата после обратноосмотической установки. Предложена принципиальная схема обезвреживания жидких неорганических отходов I и II классов опасности с получением вторичного продукта – Na2 SO4 , оценена возможность изоморфного захвата примесей при его кристаллизации.

Ключевые слова: сточные воды, обезвреживание, техногенные отходы, кристаллизация, обратноосмотические мембраны

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-043-049

«Зелёный» метод получения мембран для микрофильтрации на основе поливинилиденфторида

Е.С. Широкова, П.А. Созинов, В.А. Черепанова, О.В. Елькин, С.В. Фомин, Д.А. Козулин, А.Н. Бушуев, И.В. Толстобров, И.С. Краева

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Мембранная технология является важнейшим инструментом интенсификации технологических процессов в химической промышленности. Как и любое производство, производство мембран должно отвечать принципам «зелёной» химии: сокращение или устранение использования опасных соединений и минимизация затрат энергоресурсов. В качестве альтернативной технологии производства мембран предлагается использовать метод замораживания, в котором в качестве растворителя используется нетоксичный диметилсульфоксид (ДМСО), а сама технология требует меньших затрат энергии, что отвечает принципам «зелёной» химии. В ходе экспериментальной работы методом замораживания были получены микропористые мембраны на основе поливинилиденфторида (ПВДФ) толщиной от 100 до 250мкм. Была проведена оценка пористости, проницаемости, смачиваемости и физико-механических показателей полученных мембран, изучена их морфология. На основании проведённых исследований установлено, что наиболее оптимальной является концентрация ПВДФ 30 масс.%, так как в этом случае обеспечивается наилучшее сочетание технологических и эксплуатационных свойств мембраны. Эффективность процесса микрофильтрации с использованием полученных мембран продемонстрирована на примере фильтрации суспензии дрожжей Saccharomyces сerevisiae. Применение подобной технологии по сравнению с существующими лишено таких недостатков, как использование сложного оборудования, работы при высоких температурах, и, кроме того, она не требует высоких энергозатрат и применения токсичных растворителей.

Ключевые слова: «зелёная» химия, микрофильтрация, мембраны, поливинилиденфторид, метод вымораживания

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-064-070

Флотационные технологии очистки фильтрационных вод полигонов твёрдых бытовых отходов

В.П. Мешалкин, В.С. Коваленко, Г.А. Щербакова, А.В. Колесников

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Проведён анализ технологий, применяемых для очистки фильтрационных вод полигонов твёрдых бытовых отходов. Представлены результаты электрофлотационного извлечения коагулянта UltraPAC в присутствии поверхностно активных веществ (ПАВ), флокулянтов, различных реагентов Ca, Mg, Ba в водных растворах NaCl, Na2SO4. Приведены результаты исследования коагулянта UltraPAC на предмет определения размера частиц, заряда поверхности дисперсной фазы. Установлено, что ζ-потенциал Al(OH)2Cl в растворах NaCl в широком диапазоне pH 5–9 положителен (+5–+33 мВ). В растворах Na2SO4 при рН 7 наблюдается перезарядка поверхности, что объясняется специфической адсорбцией анионов SO4 2- на поверхности дисперсной фазы Al(OH)2Cl. Размер частиц изменяется от 38 мкм (рН 5) до 12 мкм (рН 9) – в растворах Na2SO4 и от 16 мкм (рН 5) до 19 мкм (рН 9) – в растворах NaCl. Установлено, что добавление в раствор реактивов для корректировки рН на основе Ca2+, Mg2+ приводит к подавлению электрофлотационного процесса. Введение анионного ПАВ стабилизирует процесс электрофлотации и повышает степени извлечения коагулянта до 75% (MgCl2 – 0,1 г/л) и 99% (CaCl2 – 0,1 г/л).

Ключевые слова: фильтрат полигонов ТБО, флотация, электрофлотация, коагулянт (Al), ПАВ, флокулянт

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-020-027

Очистка сточных вод гальванического производства от ионов металлов с применением сорбции в статическом режиме и электрофлотации

А.М. Гайдукова, В.А. Колесников, А.А. Похвалитова

Раздел: Экологизация производства

Проведены исследования сорбционного процесса извлечения ионов Fe3+ и Al3+ из водных растворов солей хлорида, нитрата и сульфата натрия в статическом режиме на промышленном порошковом сорбенте марки «ОУ-А». Определено влияние анионов Cl-, NO3- и SO42- на величину сорбции катионов металлов. По характеру изотерм адсорбции ионов металлов сделано предположение о механизмах процесса. Получены значения электрокинетического потенциала частиц угля в растворах солей, на основании которых подобраны флокулянты и проведена оценка их влияния на эффективность электрофлотационного процесса извлечения отработанного углеродного сорбента. Установлено, что из растворов солей нитрата и хлорида натрия при добавлении флокулянтов катионного и неионного типов можно извлечь отработанный сорбент с ионами Fe3+ в количестве до 1 г/л, а сорбент с ионами Al3+ – до 1,6 г/л в течении 10 минут. Проведенные экспериментальные исследования показали, что использование комбинированного метода, включающего в себя сорбцию с последующим извлечением отработанного сорбента в процессе электрофлотации позволит не только сократить продолжительность обработки сточных вод, но и обеспечит высокую степень их очистки.

Ключевые слова: сорбция, порошковый углеродный сорбент, электрофлотация, тяжёлые металлы, сточные воды, флокулянты

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-160-166

Страницы: предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 следующая