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: 11
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: 15
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.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-044/2-053/1
Просмотров: 11
Характеристика криогенного кальцита из пещеры Грандиозная (им. В. А. Ануфриева), Южный Урал
О. И. Кадебская, Ю. В. Дублянский
Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий
Открытая в 1999 г. пещера Грандиозная в республике Башкортостан является одной из крупнейших естественных карстовых полостей Урала. Спелеологическое исследование пещеры ведётся силами Салаватского клуба спелеологов(республика Башкортостан). В 2016 г. в пещере как на крупных глыбах, так на глинистом дне были обнаружены необычные кальцитовые образования, лежащие в свободном пространстве. При помощи температурного даталоггера HOBO Water Temp Pro v2 было установлено, что в гроте, где был найден кальцит, в течение всего года наблюдаются стабильные положительные температуры (колебания не превышают 0,5 оC). На основании морфологического, химического и изотопного изучения образцов, а также их 230Th/234U датирования был сделан вывод о том, что этот кальцит является криогенным. Корочки представляют собой агрегаты (размером до 6 см) разноориентированных кристаллов кальцита с примазками глины. Тональность окраски корочек зависит от количества глинистых частиц. Находка такого
кальцита, образовавшегося на переходе от позднего дриаса к пребореалу, указывает на существование в это время на Южном Урале деградирующей многолетней мерзлоты. Во время этого, довольно резкого, потепления климата, происходило активное протаивание существовавшей ранее мерзлоты, что является необходимым условием для образования
криогенного кальцита в пещерах. Разрабатываемая авторами методика определения криогенного кальцита и других морфологических форм, оставшихся после полной деградации подземных наледей, позволяет оценивать масштабы оледенения и величину его влияния на карстовые экосистемы в пределах изучаемого региона.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-038-044/1
Просмотров: 11
Identification of the thickets of Heracleum sosnowskyi using Earth remote sensing data
E. V. Tovstik, T. A. Adamovich, V. V. Rutman, G. Ya. Kantor, T. Ya. Ashikhmina
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
Sosnowsky’s hogweed (Heracleum sosnowskyi Manden.) is one of the most dangerous invasive plant species,common in the European part of Russia and some European countries. Its spread threatens the biological diversity of natural ecosystems. The danger of H. sosnowskyi for the human health lies in its ability to cause skin burns. Large populations of H. sosnowskyi can be found in uncultivated fields, meadows, on the banks and in the vicinity of watercourses and reservoirs, on the outskirts of forests, and along roads. Currently in Russia, in connection with the massive
spread of H. sosnowskyi, the question is raised about the need to create a special federal target program to control this dangerous species. The data of the Earth remote sensing can provide essential assistance in planning the measures to control the spread of H. sosnowskyi. Satellite imagery provide information about localization and areas of plant communities in large areas. To monitor the distribution of H. sosnowskyi, it is possible to use multispectral as well as monochrome satellite images of high and medium resolution. In our study we used images from the Sentinel-2 satellitewith a resolution of 10 m. The detection of the foci was carried out on the territory of certain districts of the Kirov region of Russian Federation. The populations of Sosnowsky’s hogweed are well recognized visually on synthesized
color images using either three channels of the visible range (blue, green, red), or two visible (blue and green) and near infrared channel. Both variants give very close results, providing reliable identification of thickets of the hogweed.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-035-037
Просмотров: 23
Многофакторная модель как основа для управления качеством окружающей среды урбанизированных территорий
Е. В. Сокольская, Б. И. Кочуров, Ю. А. Долгов, В. А. Лобковский
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
В статье рассматривается математический подход к управлению качеством окружающей среды урбанизированных территорий для повышения экологической комфортности проживания населения. Описана проблема управления природоохранной деятельностью с использованием многофакторной модели качества окружающей среды с учётом весовых коэффициентов важности её компонентов: атмосферный воздух, акустическое воздействие, почвенный слой, водные ресурсы, обеспеченность территории зелёными насаждениями, доступность природно-рекреационных зон. Значения весовых коэффициентов важности влияющих факторов на экологическую комфортность среды жизни определены методом экспертного оценивания. Многофакторная модель использована для детальной оценки экологического качества городской среды. Предложенный количественный подход также позволяет сравнить экологическую комфортность различных жилых районов или изучить динамику экологической комфортности конкретной городской территории.
Значительное внимание уделено научно-методическим принципам управления и формализации понятия «качество окружающей среды». Приведена стратегия природоохранного управления при экологическом обосновании различных хозяйственных решений. Представлен план мероприятий по организации оптимального управления качеством среды жилого микрорайона г. Тирасполь для повышения экологической комфортности проживания на-
селения. Дана графическая схема результатов интегрального анализа разнообразных экологических показателей и оценок для повышения комфортности окружающей среды городских территорий.
Реализация управления качеством окружающей среды урбанизированных территорий на основе многофакторной модели способствует поэтапному изменению опасных экологических состояний факторов окружающей среды, повы-
шению комфортности территории с учётом реальных предпочтений и потребностей населения.
Ключевые слова: управление качеством среды, факторы окружающей среды, экологическая комфортность, обобщённая функция желательности, экспертная оценка, комплексный показатель
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-026-034
Просмотров: 51
Analysis of Kramer’s coral-reef food web model
M. Solomonovich, I. Bica, L. Gao, А. Hailu
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
The model of a coral reef ecosystem, proposed by D.B. Kramer and published in Ecology and Society in 2008, explored the implications of changes in biological parameters and changes in economic and social interaction variables governing the fishing behaviour of anglers targeting the two fish species included in the model, herbivore and piscivore fish. This model is parametrized based on evidence provided in the literature. The recognition of multiple species in the model as well as the inclusion of adaptive harvesting behaviour may supposedly allow to explore policy or management options. This paper reviews, extends and sharpens the analysis undertaken in original article, and reveals both mathematical and interpretational mistakes in it. We use analytical and numerical methods to show that, contrary to the assertion in discussed article, some of the equilibrium outcomes are independent of the parameter values that were identified as important in this paper.
At the same time the model is highly sensitive to the setting of some parameter values as well as to the structures representing interactions in the model. We suggest ways in which the model can be modified so that it would become interpretable.
Статья опубликована в № 2 за 2018 год DOI: 10.25750/1995-4301-2018-2-016-025
Просмотров: 14
Генно-инженерный подход в решении «неразрешимых» задач ремедиации почв
А. А. Гулевич, Е. Н. Баранова, И. Г. Широких, А. А. Широких
Раздел: Теоретические проблемы экологии
Сельскохозяйственное разведение растений на протяжении многих веков позволило человеческой цивилизации значительно увеличить численность населения планеты. Однако в результате хозяйственной деятельности многие её районы превратились в безводные пустыни, соляные пустоши, отвалы и терриконы, остающиеся после добычи полезных ископаемых. Практикуемые многие десятилетия классические технологии рекультивации так и не привели к эффективному решению возникших проблем, а гуманистические ценности не позволяют пойти по пути ограничения роста численности населения. В настоящем обзоре рассматриваются новые подходы, которые способны значительно повысить эффективность очистки и восстановления свойств почв, благодаря комбинативному применению нескольких биотехнологий: генетической инженерии растений и микроорганизмов; нанотехнологий
рекультивации и создания искусственных аналогов почвы, использованию новых геопластических материалов для создания искусственного ландшафта. Обсуждается принципиальная возможность создания искусственных коллабораций растений и микроорганизмов на основе потенциально устойчивых к загрязнению, способных к эффективному взаимодействию организмов.
С применением новых подходов открываются и новые возможности для восстановления экологического состояния территорий, подвергшихся деградации за тысячелетия существования человечества.
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
