Degradation of Acid Orange 7 in a persulphate-bisulfite system under visible light
Heng Zhong, Jia Fang, Lei Sun, Hui Zhao, Aihua Xu, Dongsheng Xia, A. V. Nevsky
Раздел: Природопользование и потребление природных ресурсов
Textile industry is one of the most significant manufacturing sectors that produce large volumes of highly polluted and toxic wastewater. Dyes represent an important part of waste effluents. In this study, the degradation of Acid Orange 7 dye (AO7) in a persulfate-bisulfite (PS-BS) system under visible (Vis) light (wavelength more than 420 nm) was performed. All batch experiments were conducted in a 100 mL undivided glass beaker containing 50 mL solution at about 25 оC without irradiation or under irradiation by a direct exposure visible light power supply (CHF-XM-500W) from
Beijing Trusttech Co. (China). After the desired amounts of AO7 and PS in 50 mL of the aqueous solution were added into the reactor, the reaction was initialized by adding BS. To monitor the degradation process of AO7, solution samples were taken out at given reaction time intervals and measured immediately on a METASH UV-5500PC spectrophotometer under the maximum absorption wavelength (484 nm) to record the temporal UV-vis spectral variations of the dye. The related reaction progress was monitored using the UV-vis absorption spectra of AO7 in terms of the percentage of
degraded azo-dye. The activities of different systems including BS/Vis, PS/BS, PS/Vis and BS/PS/Vis were evaluated. It was found that the efficiency of PS/Vis system was negligible, and almost 29 and 40% of AO7 was oxidized by BS/Vis and BS/PS within 30 min, and it was further improved to almost 94% within 30 min by BS/PS/Vis system at room temperature. Various operational parameters, such as PS concentration, BS concentration and initial pH were investigated to optimize the process.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-113-116
Просмотров: 23
Some aspects of aluminum detoxifying in plants: phytotoxic and genotoxic effects
B. I. Synzynys, L. N. Ulyanenko
Раздел: Экотоксикология
The separate and combined impacts of aluminum, manganese and silver ions on onion (Allium cepa L.) have been studied. The experiments have been performed in several series with different solutions of metal salts: AlCl3 • 6H2O,KMnO4, MnCl2 • 4H2O for the first and second series and Al(NO3)3 and AgNO3 – in third series. The ion concentrations of all studied metals amounted to 1 MPC according to the Russian health legislation and were 0.5 mg/L for Al,0.1 mg/L for Mn and 50 mg/L for Ag. The phytotoxic effect and genotoxic effect (such as mitotic index and the frequency
of chromosome aberrations) were estimated. It was showed that aluminum ions promote negative processes in all our experiments. We found that manganese in combined presence in solution with aluminum reduced the phytotoxic and genotoxic effects aluminum on Allium cepa: the coefficients of antagonism calculated for frequency of aberrant cells and mitotic index are equal to 0.2. We have the same tendency for the silver ions. Taking into account our previously obtained data (the reducing of genotoxic effect of aluminum ions by iron ions) it is possible to conclude about similar mechanism for manganese (regardless of valency) and silver. Thus our results demonstrated this unique and at the same time universal mechanism of interaction between two metals (aluminum and other) and their detoxification effect in plant. We anticipate our assay to be a new starting point in investigation of detoxification mechanisms for heavy metals in plants: it is found that a combination of several metals reduces the negative action of each of them.
Ключевые слова: aluminum, manganese ions, silver ions, barley, separate and combined action, phytotoxicity and cytogenotoxicity of aluminum, antagonism indicies
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-107/2-112
Просмотров: 26
Comprehensive chemical-toxicological research of copper(II) sulfate solutions containing reduced glutathione
E. I. Lyalina, A. I. Fokina, T. Ya. Ashikhmina, A. S. Olkova, E. V. Beresneva, L. V. Darovskikh, A. S. Yarmolenko
Раздел: Экотоксикология
The composition and toxicological properties of copper(II) sulfate solutions containing reduced glutathione (GSH)have been studied. It was found that complex compounds Cu2+ with GSH are formed in the solution in the Cu(II):GSH molar ratios 1:1, 1:2, 1:3, 1:4. Simultaneously with the formation of complexes in solutions, oxidation-reduction reactions occur, accompanied by the formation of active forms of oxygen and oxidized glutathione (GSSG). All the described processes lead to a decrease in the active concentration of Cu2+. The toxicological properties of solutions with a molar ratio of Cu(II):GSH 1:1, 1:2, 1:4 were determined. For this purpose, test objects of different systematic accessory were used: cyanobacterium Nostoc linckia 271, crustaceans Daphnia magna Straus, infusoria Raramecium caudatum Ehrenberg and bioassay “Ecolum” . The chemical composition of solutions was correlated with toxicity. Reduced glutathione has a protective effect on daphnia, which is most pronounced in the variant 1Cu(II):4GSH. However, the level of viability of cyanobacteria, in contrast to hydrobionts, decreases in the 1:1 → 1:2 → 1:4 range. The decrease is due to the bioaccumulation of copper, which increases with the increase in the fraction of reduced glutathione. Such an effect may be formed
by complex compounds, which is consistent with the literature data. For D. magna, such a relationship is not observed, the resulting compounds and reduced glutathione do not affect the accumulation of metal.
Ключевые слова: reduced glutathione, copper(II) ions, bioassay, active forms of oxygen
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-101/2-107/1
Просмотров: 21
Оценка загрязнения почв рекреационных территорий промышленного города соединениями тяжёлых металлов и мышьяка
Т. А. Трифонова, А. А. Подолец, О. Г. Селиванов, А. А. Марцев, А. А. Подолец
Раздел: Экотоксикология
В статье представлены результаты определения валового содержания тяжёлых металлов (ТМ) и мышьяка в городских почвах рекреационных территорий г. Кольчугино Владимирской области. Наиболее загрязнены рекреационные территории города, которые находятся рядом с промышленной зоной и в центральном районе. Содержащиеся в почвах города Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co и Cr, согласно проведённому пространственному корреляционному
анализу находятся примерно в равных соотношениях на всех реперных участках, что может свидетельствовать о совместном поступлении этих поллютантов. С целью получения научно-обоснованных результатов антропогенного накопления ТМ и мышьяка в почве, был проведён анализ отношения содержания поллютантов в верхнем слое к его содержанию в нижнем по коэффициенту радиальной дифференциации (R). Установлено, что поллютанты
концентрируются главным образом в верхних слоях почвы, а их накопление имеет антропогенный характер. Для выявления приоритетных загрязнителей использовался показатель накопления (Пн), который убывает в ряду: Cu > Zn > Pb > Ni > As > Co = Cr > V > Sr. По рассчитанному уровню загрязнения почвенного покрова отдельными
поллютантами (Ко), были установлены превышения ПДК в следующем ряду: Zn > Cu > As > Pb > Ni. Наибольшие значения коэффициента опасности (Ко) отмечены в районе завода «Кольчугцветмет». Проведённый корреляционный анализ между концентрациями поллютантов выявил статистически достоверные положительные зависимости (р < 0,05) между Pb, As, Zn, Cu, Ni, Co и Cr. Исходя из этого, можно предположить, что эти элементы поступают
в почву города из одного источника.
Ключевые слова: тяжёлые металлы, серая лесная почва, рекреационные территории, коэффициент радиальной дифференциации, показатель накопления, коэффициент опасности
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-094-101/1
Просмотров: 53
Technology for conversion of whey into organic-mineral fertilizers with amino acids
Yu. N. Terentyev, N. V. Syrchina, T. Ya. Ashikhmina, А. V. Sazanov, M. L. Sazanova, V. A. Kozvonin, D.V. Petukhov
Раздел: Экологизация производства
Rational processing of whey is one of the most important problems of the dairy industry. Less than 50% of this waste is processed in Russia. Unprocessed whey is discharged into the sewage systems, which significantly increases the degree of contamination of the process waste water. Basically, processing of whey in commodity products is limited by economic factors. At the enterprises of small and average capacity high costs of introducing processing technologies do not pay off proceeds from realization of the received products. The authors of the research have used the method of cryogenic concentration (freezing) which provided the complete conservation of bioactive substances (proteins, vitamins,enzymes) in whey. Proteins of the received concentrate were subjected to enzymatic hydrolysis to free amino acids. The
mineral salts complex (which contains plant-available forms of nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium and trace elements) was dissolved in the hydrolysate. As a result, the researchers have got a marketable product – liquid organicmineral
fertilizer with natural amino acids. Whey-fraction that remained after cryogenic concentration contained no more than 1.2% of dry substances. For its removal there was used glauconite-containing efel as sorbent (the waste of phosphorite ore enrichment, it is a quartz-glauconite sand containing up to 45% glauconite). The waste sorbent was dried up and used as the second commercial product – solid organic-mineral fertilizer (S-OMF). The S-OMF included only natural ingredients, which made this product suitable for use as a fertilizer in natural farming systems.
The simplicity and high market value of the received marketable products make it economically viable to introduce the proposed technology into practice. The calculated payback period of the offered technology at the enterprises of a
mean power is less than two years.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-087-093
Просмотров: 14
Модификация шламов содового производства для получения нефтяных сорбентов
Е. В. Калинина, И. С. Глушанкова, Л. В. Рудакова
Раздел: Экологизация производства
В настоящее время объём накопленных шламов содового производства составляет более 50 млн т, в связи с чем актуальным является вопрос их утилизации. В работе представлены результаты исследований по получению нефтяных сорбентов на основе шламов содового производства, основным компонентом которого является карбонат кальция. Реагентная модификация шламов содового производства позволяет получить материалы, обладающие
сорбционной активностью к нефти и нефтепродуктам. Установлено, что нефтеёмкость образцов исходных шламов содового производства составляет по бензину 0,95; по моторному маслу – 0,9; по нефти – 0,75 г/г. Реагентная обработка шламов содового производства метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия, увеличивает
нефтеёмкость по бензину на 30%; по моторному маслу – на 80%; по нефти – на 73%. Полученные сорбенты могут быть использованы для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с твёрдых поверхностей. Для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности водных объектов могут быть рекомендованы
шламы содового производства фракции менее 0,1 мм, полученные модификацией метилсиликонатом натрия или метилсиликонатом калия с рабочей дозой действующего вещества 1,5–1,8% мас. и нагреванием до температуры 90 оС. С использованием результатов данных исследований могут быть решены две природоохранные задачи:
получены новые нефтяные сорбенты и предложен способ утилизации шламов содового производства. Стоимость нефтяных сорбентов на основе отходов будет невысокой, за счёт нулевой стоимости исходного сырья – отходов содового производства.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-079-086
Просмотров: 11
Зависимость теплотехнических свойств твёрдых коммунальных отходов от их компонентного и фракционного состава
С. В. Полыгалов, Г. В. Ильиных, В. Н. Коротаев
Раздел: Экологизация производства
Теплотехнические свойства твёрдых коммунальных отходов (ТКО), в частности, их влажность, зольность и теплота сгорания определяют эффективность методов термической утилизации отходов, интерес к которым в России в настоящее время растёт. Разнородность ТКО приводит к сложностям определения их теплотехнических
свойств и обусловливает актуальность проведения комплексных исследований фракционного и компонентного состава ТКО с выделением достаточно однородных компонентов, отбором и лабораторными исследованиями проб таких компонентов на содержание влаги и зольного остатка. В статье представлен апробированный методический подход к исследованиям ТКО, включающий проведение натурных полевых исследований компонентного и фракционного состава ТКО и анализ их влажности и зольности в условиях лаборатории с последующим расчётом теплотехнических свойств потока ТКО в целом. Отличительной особенностью данного подхода являются обеспечение представительности отбираемых проб ТКО и отдельных компонентов, учёт сезонных и недельных колебаний состава отходов, а также выделение большого числа компонентов в составе ТКО и раздельные исследования их влажности и зольности во фракциях разного размера. Полученные в ходе таких исследований результаты и установленные зависимости позволяют максимально информативно моделировать состав, теплоту сгорания и другие свойства потоков, получаемых при разных технологиях обработки ТКО, в том числе механической, ручной и оптической сортировке, а также обоснованно подбирать технологии и оборудование для достижения заданных показателей качества отходов.
Ключевые слова: твёрдые коммунальные отходы, компонентный состав отходов, фракционный состав отходов, влажность, зольность, теплота сгорания
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-070-078
Просмотров: 10
Оценка состава и микроструктуры алюмосодержащего отхода для обоснования направлений его использования
А. А. Мартынова, Г. М. Батракова
Раздел: Экологизация производства
Комплексная переработка промышленных отходов с извлечением ценных компонентов и использованием отходов в качестве вторичных материальных ресурсов обеспечивает снижение антропогенной нагрузки на компо ненты окружающей среды. В процессе термического уничтожения энергонасыщенных материалов образуется отход с большим содержанием оксида алюминия. Для определения направлений использования алюмосодержащего отхода проведено исследование его состава и микроструктуры. Использованы методы сканирующей электронной микроскопии и методы количественного физико-химического анализа. Для исследования были подготовлены
строительные образцы с добавками отхода и образцы отхода, очищенного минеральными кислотами и водой. Состав изучаемого алюмосодержащего отхода соответствовал требованиям к сырьевым материалам, используемым в качестве упрочняющей добавки в цементных смесях, жаростойких растворах (бетонах) и при изготовлении вяжущих веществ. Уплотнение структуры исследованных образцов сферическими частицами Al2O3 влияло на прочностные характеристики образцов на основе гипса с добавкой шлама. Проведено сравнение физико-механических характеристик образцов с 15- и 30%-ным содержанием отхода с результатами испытаний контрольного образца гипса. Исследование икроструктуры и элементный анализ отхода, очищенного минеральными кислотами, показали,что состав включений неоднороден. Обработка кислотами и водой эффективны для освобождения алюмосодержащего отхода от примесей, массовое содержание алюминия в очищенных образцах увеличивалось. Результаты оценки состава и структуры отхода могут быть использованы при объяснении процессов формирования структуры новых материалов на алюмокислородной основе, процессов структурообразования в керамических материалах, которые будут изготовлены с применением данного вида отхода.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-062-069
Просмотров: 7
Продукция органического вещества и аккумуляция углерода в напочвенном покрове еловых и берёзовых фитоценозов в предгорьях Приполярного Урала
Т. А. Пристова, С. В. Загирова, А. В. Манов
Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий
Определены запасы фитомассы и углерода в напочвенном покрове еловых и берёзовых фитоценозов в предгорьях Приполярного Урала. Установлено, что концентрация углерода в различных видах растений составляет 39–50% абсолютно сухого вещества. В напочвенном покрове исследованных фитоценозов растения накапливают 512–960 г/м2 органического вещества, в том числе углерода 250–409 гС/м2. Более 50% углерода фитомассы сосредоточено в надземных органах растений. Углерод в ежегодной продукции надземной фитомассы составляет 44–62%,в подземной – 31–36% общего запаса, из них 86–95% поступает в опад. Ежегодно в истинном приросте запас углерода в растениях напочвенного покрова еловых фитоценозов составляет 11–20 гС/м2, в березняке – 9 гС/м2.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-053/2-061
Просмотров: 13
Реакция лишайников на загрязнение среды при добыче бокситовой руды в таёжной зоне
Т. К. Головко, М. А. Шелякин, И. Г. Захожий, Г. Н. Табаленкова, Т. Н. Пыстина
Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий
Представлены данные о функциональном состоянии трёх видов лишайников (Hypogimnia physodes, Lobaria pulmonaria и Peltigera aphthosa), обитающих на участках с разной степенью загрязнения в зоне влияния Средне-Тиманского бокситового рудника. Установлено, что загрязнение среды бокситовой пылью приводило к накоплению в талломах металлов, особенно алюминия и железа, значительная часть которых локализовалась на
поверхности лишайников. Во внутриклеточной фракции обнаружено от 3–10% (Mn, Fe, Al, Cr, Pb) до 40% (Cu)всего их количества. На импактных участках отмечали снижение на 10–15% содержания в биомассе углерода – продукта ассимиляционной деятельности фотобионта. Лишайники с загрязнённых участков отличались высоким уровнем ипопероксидации и повышенной активностью антиоксидантных ферментов, что указывает на развитие окислительного стресса. Заключили, что применение физиологических подходов в лихеноиндикации является эффективным способом мониторинга загрязнения среды и позволяет выявить первые признаки нарушений задолго до снижения жизненности и таксономического разнообразия лишайников.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
