Экология - технические науки. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Анализ зависимостей распределения радионуклидов от способа переработки нефтесодержащих отходов
Статья научная
В статье проанализированы основные закономерности распределения радионуклидов в зависимости от способа переработки нефтесодержащих отходов, проведен расчет предельных значений удельной эффективной активности природных радионуклидов в нефтесодержащих отходах. По результатам экспериментов установлено, что при сжигании образцов нефтяного шлама анализируемые радионуклиды во всех случаях ведут себя одинаково. Также установлена зависимость между коэффициентами миграции и зольностью. У образцов с более высоким значением зольности при сжигании коэффициенты миграции радионуклидов в остающуюся золу были выше, чем у образцов, значения зольности которых ниже. Проведена оценка миграции природных радионуклидов226Ra, 232Th и40K в процессах переработки нефтесодержащих отходов: сжигание, экстракция нефтепродуктов и отгонка дизельной фракции. Установлено, что при проведении данных процессов указанные радионуклиды концентрируются в более твердых продуктах переработки: в золе, твердом остатке и битумной фракции, вследствие чего увеличивается их удельная эффективная активность. Также получена зависимость коэффициентов миграции радионуклидов от зольности и содержания механических примесей при переработке методами сжигания и экстракции нефтепродуктов соответственно. Использование результатов работы позволит выбирать наиболее подходящие методы переработки нефтесодержащих отходов и достигать значительного снижения негативного воздействия радионуклидов на человека и окружающую среду.
Бесплатно
Статья научная
Проблема загрязнения воздушного бассейна в условиях урбанизированных территорий становится всё более актуальной. Наиболее значительные превышения санитарно-гигиенических норм при выбросах в окружающую среду создаются автомобильным транспортом и промышленными предприятиями. В настоящей статье на примере урбанизированной территории Самарской области рассмотрены основные источники выбросов в воздушную среду и результаты их экспериментальных исследований. Проведен анализ особенностей негативного воздействия выбросов в атмосферу на здоровье населения и окружающую среду. При анализе загрязнения воздушной среды урбанизированных территорий Самарской области был использован метод зонирования. Установлены зоны урбанизированных территорий Самарской области с превышением нормативных значений выбросов.
Бесплатно
Статья научная
Адсорбция известна как один из традиционных методов очистки сточных вод, который считается эффективным в отношении тяжелых металлов. В настоящее время растительные отходы часто исследуются в качестве сырья для получения недорогих сорбентов. В статье приводится анализ эффективности использования сорбционного материала, полученного термической модификацией целлюлозосодержащего отхода в отношении ионов меди и никеля. Установлено, что сорбция носит физический характер, максимальная сорбционная емкость по ионам Cu2+ составила 0,320 ммоль/г, по ионам Nu2+ 0,342 ммоль/г. Обработка изотермы с использованием математических моделей Ленгмюра и Фрейндлиха указывает на явления многослойной адсорбции, на материале, имеющем различные активные сорбционные центры с неравнозначной энергией.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены проблемы предприятий химической и машиностроительной отраслей промышленности, оказывающих негативное воздействие на состояние окружающей природной среды. Имеющиеся в их структуре гальванические цеха и участки относятся к категориям 1-3 классов опасности вследствие использования растворов и образующихся сточных вод, содержащих различные тяжелые металлы. На территории этих цехов образуется и накапливается большое количество гальванических шламов (ГШ), содержащих такие токсичные компоненты, как никель, цинк, железо, медь, хром, свинец, кадмий и др., оказывающих высокое токсичное, канцерогенное и мутагенное воздействие на живые организмы. Однако при нахождении эффективного способа переработки, ГШ могут служить источником получения ценных компонентов, в частности металлов и их соединений. В работе проведено избирательное извлечение ионов никеля, содержащихся в гальваническом шламе, в раствор при добавках пирокатехина (ПК) в диапазоне концентраций 50-250 г/л (шаг 50 г/л). Установлено, что оптимальная концентрация пирокатехина для извлечения ионовNi2+составила Спк=50 г/л. С увеличением концентрации ПК концентрация извлеченных ионов никеля растет (от 12,4 до 18,2 мг/мл),однако при высоких концентрациях ПК (100 ÷ 250 г/л) образуется густая суспензия, практически не поддающаяся фильтрованию. При последующей обработке полученного раствора 40% NaOH в диапазоне рН=7,2 ÷9,5 был осажден гидроксид Ni(OH)2, который удовлетворял требованиям ТУ 4836390 «Никеля гидрат закиси». Он был использован в качестве компонента активной массы катодов никель- кадмиевых (железных) аккумуляторов. Изучены электрохимические характеристики полученных катодов и показано, что по своим рабочим параметрам они не уступают промышленным Ni(OH)2электродам. В результате проведенных экспериментов установлено, что предлагаемая технология извлечения гидроксида никеля из металлсодержащего гальваношлама может применяться для изготовления активной массы катодов никель-кадмиевых (железных) аккумуляторов и является перспективной.
Бесплатно
Статья научная
Население, проживающее в районе промышленных объектов, подвержено неблагоприятному воздействию. Химические вещества, выбрасываемые в атмосферный воздух, являются фактором риска для здоровья населения. Более 50 млн. жителей России проживают в условиях загрязнения воздушной среды, обусловленного выбросами от автотранспортных средств и промышленных предприятий. Среди загрязняющих веществ следует выделить такие, как бенз(а)пирен, формальдегид, шестивалентный хром, сероводород, диоксид азота и пыль. Превышающие нормативы концентрации токсикантов в окружающей среде приводят к увеличению распространенности острых респираторных инфекций, хронических неспецифических заболеваний органов дыхания, аллергических заболеваний, ишемической болезни сердца, болезней пищеварительной и эндокринной систем, гипертонической болезни, онкологической патологии и врожденных аномалий развития
Бесплатно
Статья научная
Актуальность исследования вызвана нерешенными проблемами предупреждения негативного воздействия отходов производства и потребления, образующихся в процессе жизнеобеспечения населенных пунктов. Наиболее перспективной для исследования такого опасного для жизнедеятельности техносферного объекта как отходы, по мнению авторов, является сфера строительства и городского хозяйства и её важнейший сектор - строительство, реконструкция, ремонт, реновация объектов недвижимости. В ходе исследования установлено, что отходы ремонтно-строительного производства, в большинстве своей массы, являющиеся малоопасными и практически неопасными для окружающей среды, служат источником получения различного вида ценного вторичного сырья. Это сырье может применяться при выпуске широкого спектра строительной и иной продукции, производстве работ различного назначения, в качестве источников получения альтернативных энергоносителей. Целью настоящего исследования послужило сформировать конфигурацию ресурсосберегающей модели ремонтно-строительных работ как механизма системы обеспечения экологической безопасности городской среды, предупреждения чрезвычайных ситуаций природного характера, их неблагоприятных последствий для жизнедеятельности населения, устойчивого функционирования объектов экономики, сохранения и защиты природной среды и природных ресурсов. Предлагаемый в работе научный подход нацелен на получение двух важных научно-практических результатов: предупреждение негативного воздействия отходов на окружающую среду в источнике их образования: процессах ремонтно-строительных работ и, одновременно технологическая трансформация полезных ресурсных компонентов отходов во вторичные материальные и энергетические ресурсы. Тем самым обеспечивается второй важный результат: сохранение запаса природных богатств страны за счет их замещения вторичным сырьем и альтернативными источниками энергии. Исследование носит прикладной характер, его результаты могут быть использованы при реализации мероприятий по переходу системы строительства и городского хозяйства на ресурсосберегающий технологический уклад экологически безопасного жизнеобеспечения населенных пунктов.
Бесплатно
Статья научная
Построена модель формирования действий персонала при эксплуатации оборудования на производстве. В результате получена зависимость, характеризующая вероятности совершения человеком безошибочных действий при эксплуатации оборудования технологических систем.
Бесплатно
Динамика цветения воды на приплотинном участке Куйбышевского водохранилища
Статья научная
Приведены результаты исследований вертикального распределения и сезонной динамики развития фитопланктона по хлорофиллу а в приплотинной части Куйбышевского водохранилища в летний период 2012 г. Выполнен анализ природы формирования «цветения» воды по температурному и другим физико-химическим показателям. Показано, что динамика роста фитопланктона имеет многопиковую структуру, обусловленную не только флуктуациями термического режима, но и характером вертикального распределения минерального фосфора. Каждый пик интенсивного роста фитопланктона снижает концентрацию фосфатов в фотическом слое воды до минимальных значений, вызывая его дефицит и дальнейший спад «цветения» воды. В межпиковый период, в результате турбулентного обмена, концентрация фосфатов выравнивается по глубине и затем при благоприятных условиях все повторяется на новой стадии развития фитопланктона. Полученные данные демонстрируют механизм отклика фитопланктона на изменения факторов среды.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты сравнения структуры и химического состава двух модификаций бентонита (модифицированный углеродными нанотрубкми, гранулированный, обожженный при температуре 550 оС и гранулированный, обожженный при температуре 550 оС и гидрофобизированный). В работе использовался бентонит с размером гранул 0,1…1,0 мм. Результаты растровой электронной микроскопии поверхности гранул бентонитов обеих исследованных модификаций изучались до и после адсорбции ионов Fe2+ и Cu2+. После пропускания через сорбенты модельных растворовCuSO4·5H2O и FeSO4·7H2O при значительном увеличении наблюдалось, что поверхность гранул частично покрыта посторонними вкраплениями (включениями), которые отчетливо просматриваются и выглядят достаточно контрастными по отношению к поверхности гранул сорбентов. Химический состав образцов изучаемых сорбционных материалов был получен с помощью энергодисперсионного спектрометра, встроенного в растровый электронный микроскоп. Сравнительный анализ химического состава поверхностей частиц обеих модификаций бентонита показал, что до пропускания через них модельных растворов бентонит с углеродными нанотрубками включает большее количество углерода, а гидрофобизированный бентонит содержит большее количество кислорода. В обоих образцах преобладающим элементов в структуре является кремний, меньшую долю составляют алюминий, углерод и кислород, еще меньшую - кальций. Незначительную долю составляют металлы - магний, натрий, кальций, железо, калий. Анализ химического состава поверхностей образцов бентонита обеих модификаций, подвергшихся сорбции, показал наличие на поверхности сорбентов значительного количества химических элементов: железа и меди, что подтверждает способность к адсорбции у данных материалов. Лабораторными исследованиями установлены основные механические и физические свойства бентонитов обеих модификаций. Экспериментально установленные наиболее высокие значения адсорбции ионов тяжелых металлов Fe2+ и Cu2+на бентоните гранулированном, обожженном при температуре 550 оС и гидрофобизированном, отличающемся достаточно высокой удельной поверхностью, позволяют рекомендовать эту модификацию бентонита в качестве эффективного сорбционного материала для очистки воды от ионов Fe2+ и Cu2+.
Бесплатно
Статья научная
Оценено влияние свинца, кадмия, никеля, цинка и железа в концентрациях, соответствующих ПДК и 2ПДК на свойства экзометаболитов микроводоросли Heterosigma akashiwo в отношении бактерий, выделенных из разных районов зал. Петра Великого Японского моря. Полученные результаты показали метал-устойчивость 8 бактерий из 18 тестируемых. Обнаружено разное действие экзометаболитов H. akashiwo, культивируемой на тяжелых металлах (ТМ), в отношении бактерий резистентным к данным веществам. Выявлена стимуляция роста условно-патогенных бактерий Vibrio sp., Escherichia sp., Escherichia coli, Staphylococcus lentus, Enterococcus sp., Staphylococcus pasteuri экзометаболитами. В нескольких случаях зафиксировано снижение численности бактерий Pseudomonas sp., при добавлении метаболитов микроводоросли, выращенных с кадмием, свинцом и никелем при 10 и 20 мкг/л, для Bacillus sp. при 20 мкг/л свинца, 10 мкг/л и 20 мкг/л кадмия, а также при 50 и 100 мкг/л железа. В итоге наибольшее действие на влияние экзометаболитов в отношении бактерий оказали кадмий, свинец и железо.
Бесплатно
Статья научная
Статья поступила в редакцию 02.06.2021 Проведен комплекс исследований выбросов в атмосферу, создаваемых автомобильным транспортом, на территории городского округа Тольятти Самарской области. Измерения осуществлялись с помощью универсального переносного газоанализатора ГАНК-4. По результатам измерений установлен ряд превышений нормативных значений и сделан вывод, что атмосферный воздух вблизи автомагистралей городского округа Тольятти с максимальной интенсивностью движения автомобильного транспорта наиболее загрязнён оксидом углерода, содержащимся в выбросах автотранспорта. Для определения объема выбросов автотранспорта на городских автомагистралях и последующего их использования в качестве исходных данных при проведении расчетов загрязнения атмосферы проведено изучение особенностей распределения автотранспортных потоков (их состава и интенсивности) на территории г. о. Тольятти и их изменений во времени. В целом загрязнение территории г.о. Тольятти выбросами, создаваемыми автомобильным транспортом, является серьезной экологической проблемой. Необходимо разработать и принять меры по их комплексному снижению.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе проанализирован способ термохимического восстановления отработанных регенерационных растворов Na-катионитовых фильтров, содержащих хлориды, ионы кальция и магния, при введении одного реагента-осадителя (кальцинированной соды) и нагревании в автоклаве под давлением 0,2 - 0,41 МПа, а также предложенная на его основе технология рециклинга растворов хлорида натрия. Отработанные регенерационные растворы после процесса до сих пор сливаются в сточные воды или напрямую в природные водоемы. Концентрация хлоридов в подобных стоках существенно превышает ПДК для сточных вод, направляемых в водоёмы (ПДК = 350 мг/дм3), что сказывается на свойствах природных вод. Следует отметить также превышение ПДК сточных вод, сбрасываемых после регенерации и промывки катионитов и по содержанию магния (ПДКMg = 50 мг/дм3), а в регенерационных растворах концентрация достигает 200 мг-экв/л. Известные реагентные методы по восстановлению растворов хлорида натрия (щелочной, известково-сульфатный, фосфатный, оксалатный и др.) [1-2] позволяют осадить соли жесткости только при применении их в комбинации, что приводит к многостадийности процесса очистки, а также увеличивает количество единиц используемого оборудования. По технико-экономическим показателям эти методы не реализуются на производстве. Разработанный и предложенный в статье метод может позволить устранить и предотвратить сбрасывание отработанных растворов хлорида натрия в водоемы с одновременным получением продукции пригодной к реализации, что обеспечит рециклиг растворов Na-катионитовых фильтров и малоотходность технологии их очистки. При разработке метода особое значение уделялось показателям по остаточной жесткости и фильтрующим свойствам получаемой суспензии. Руководствуясь полученными результатами по содержанию ионов кальция и магния и съему твердой фазы, также рассматривается влияние содержания карбоната натрия и хлорида натрия на показатели по растворимости карбонатов кальция и магния в водных системах: NaCl - CaCO3 - H2O, NaCl - CaCO3 - Na2CO3 - H2O и NaCl - (MgOH)2 CO3 - H2O и NaCl - (MgOH)2 CO3 - Na2CO3 - H2O в диапазоне температур 120 ÷ 140 0C.
Бесплатно
Статья научная
Наиболее крупным полигоном ТКО в Иркутской области, является полигон ТКО г. Иркутска. В 2014 году в пробах свалочного грунта на территории полигона было установлено высокое содержание тяжелых металлов. В рамках исследования, было предложено в 2019 году провести мониторинг за пределами полигона и выявить ареал распространения загрязнений. В данной статье показан сравнительный анализ степени загрязнения тяжелыми металлами свалочного грунта полигона и почв в районе санитарно-защитной зоны. Установлено, что исследуемый свалочный грунт относится к чрезвычайно опасным грунтам с превышением ПДК по тяжелым металлам до 68 раз. Исследуемые образцы почв также содержат тяжёлые металлы в высоких концентрациях. Производственный контроль полигона ТКО должен предусматривать постоянное наблюдение за состоянием почвы, воды и воздуха в зоне возможного влияния полигона, для принятия своевременных средозащитных мер и предотвращению дальнейшего негативного воздействия полигона на экосистему.
Бесплатно
Статья научная
Целью настоящей работы послужило создание конфигурации ресурсосберегающей системы обращения использованной электробытовой и электронной техники, реализующей состояние экологической безопасности территорий, формирование комфортной, безопасной, благоприятной среды жизнедеятельности людей, защищенность населения и территорий от возможных угроз возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера. Основными задачами проводимого исследования определены: сбор, обобщение, систематизация материалов, композиция результатов исследований в области методов, способов, технологий сбора, сортировки, переработки электронного лома; сопоставительный анализ компонентного состава завершившей срок эксплуатации электронной и электробытовой техники, приборов, установок, средств автоматизации и измерений; системный анализ методов и технологий, обеспечивающих максимальное извлечение полезных компонентов из электронных отходов для их повторного использования в виде вторичного сырья в экономическом цикле; разработку конфигурации организационно-технической системы и технологической инфраструктуры всего цикла обращения с электронными отходами, реализующих обеспечение состояния защищенности людей, природной среды от негативного воздействия опасных техносферных объектов, благоприятность жизнедеятельности человека. Результаты проведенного исследования могут быть использованы при актуализации территориальных схем обращения с отходами, территориальных и отраслевых схем планирования отходоперерабатывающей инфраструктуры, производственно-технических комплексов раздельного сбора, накопления, обработки завершившей срок эксплуатации электротехнической продукции.
Бесплатно
Матричная блочно-компонентная модель формирования культуры безопасности жизнедеятельности
Статья научная
Рассмотрено построение матричной блочно-компонентной модели. Приведены дифференциальные и интегральные показатели диагностики формирования культуры безопасности жизнедеятельности.
Бесплатно
Метод локализации аварийных разливов нефти
Статья научная
Рассмотрены особенности добычи и промысловой подготовки нефти, выявлены причины аварийных разливов нефти, произведены расчет основных показателей риска разлива нефти на внешнем нефтепроводе и оценка ущерба от аварии, проведен анализ сорбентов, применяемых при локализации разлива, предложен метод ликвидации аварийных разливов нефти на месторождениях «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.».
Бесплатно
Методика оценки и анализа антропогенной нагрузки на реки от точечных источников загрязнения
Статья научная
Сброс сточных вод в реки оказывает негативное влияние на качество водных ресурсов. Существующие способы оценки антропогенной нагрузки от сброса сточных вод в реки не позволяют сравнивать между собой и ранжировать по степени нагрузки реки, отличающиеся по величине водосборной площади и расположенные в различных природных зонах. Автором разработан метод оценки и анализа антропогенной нагрузки на реки от сброса загрязняющих веществ, которая учитывает водность рек и бассейновые особенности формирования качества водных ресурсов. Предлагаемый метод позволяет определять интегральную и дифференцированную нагрузки по приоритетным загрязняющим веществам. Он позволяет разложить нагрузку по отдельным составляющим (азотная, фосфорная, сульфатная, хлоридная и т.п.), провести нормирование нагрузки с учетом качества речных вод и оценивать приоритетность конкретных загрязняющих веществ. Данный метод апробирован на 12 реках России, расположенных в различных природно-климатических условиях и имеющих широкий диапазон величин водного стока от 10 до 600 км3/год. Результаты расчетов показали, что р. Волга испытывает наибольшую антропогенную нагрузку от сброса загрязняющих веществ в составе сточных вод. Поэтому в первую очередь для р. Волги необходимо разрабатывать бассейновую программу поэтапного снижения антропогенной нагрузки и механизмы её реализации.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются проблемы негативного воздействия нефтесодержащих отходов с повышенной радиоактивностью на биосферу. Проведен обзор источников повышенной радиоактивности нефтяных шламов как фактора негативного воздействия на биосферу. Описана разработанная методика проведения эксперимента по определению удельной эффективной активности природных радионуклидов в нефтяных шламах. Предлагаемая методика позволяет устанавливать характер распределения природных радионуклидов нефтесодержащих отходов, определять коэффициенты миграции радионуклидов и их зависимость от характеристик нефтесодержащих отходов. Результаты работы позволяют осуществлять более эффективную и качественную оценку рисков негативного воздействия нефтесодержащих отходов на биосферу, принять своевременные и качественные меры по снижению негативного воздействия радионуклидов в нефтяных шламах как фактора экологического риска.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме экологического мониторинга физических загрязнений окружающей среды урбанизированных территорий на примере территории городских округов Самарской области. Рассмотрены методы проведения исследований физических загрязнений. В рамках исследований проведены натурные измерения уровней физических загрязнений: мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения, внешних источников переменных электромагнитных полей диапазона промышленной частоты (электрическая и магнитная составляющая) и радиочастотного диапазона (электрическая и магнитная составляющие и плотность потока энергии), уровней звука и инфразвука (эквивалентных, октавных и третьоктавных). Выявлены зоны территории Самарской области, для которых наблюдается превышение допустимых значений. В целом результаты проведенных исследований и их сопоставление с результатами ранее проведенных измерений физических загрязнений на территории Самарской области показывают, что уровень негативного воздействия физических загрязнений возрастает.
Бесплатно
Статья научная
Развитие коммунального сектора приводит к появлению широкого спектра отходов. В подобных условиях важное место занимают проблемы экологической безопасности и устойчивого развития. Статья содержит многомерный анализ взаимосвязи между различными социальными аспектами и процессом утилизации твердых коммунальных отходов (TKO). Показано влияние экономических, культурных, законодательных и экологических факторов на эти отношения. Изучены методы утилизации ТКО в странах Европейского союза (ЕС). В результате, выявлено значительное количество информации по решению проблемы ТКО в странах ЕС. Также выделены и представлены группы показателей, обеспечивающие комплексную оценку состояния сектора обращения с ТКО. Сделаны выводы, что основная иерархия методов управления ТКО определяется принципами устойчивого развития. Система управления ТКО предполагает, что социальные, экономические, нормативно-правовые, управленческие, технические аспекты будут интегрированы. Перспективным направлением является применение хемометрического анализа для разработки и интерпретации выбранных сценариев развития сектора обращения с ТКО.
Бесплатно
