Экология - технические науки. Рубрика в журнале - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Статья научная
В работе рассматриваются особенности и результаты проведения экспериментальных исследований определения основных зависимостей миграции и распределения радионуклидов при переработке нефтесодержащих отходов, включая проведение отбора образцов нефтешлама для постановки эксперимента; планирование и непосредственное проведение эксперимента. Для проведения эксперимента было отобрано пять проб нефтяного шлама из шламонакопителей на территории Самарской области. Измерения проводились в соответствии с разработанной авторами методикой выполнения измерений и руководством по применению программного обеспечения для ПК «SPTR». Предлагаемая методика позволяет устанавливать характер распределения природных радионуклидов нефтесодержащих отходов, определять коэффициенты миграции радионуклидов и их зависимость от характеристик нефтесодержащих отходов. По итогам эксперимента установлено, что при переработке нефтесодержащих отходов происходит концентрирование радионуклидов в более твердых продуктах переработки. Использование результатов экспериментальных исследований позволит обеспечить санитарно-эпидемиологическое и экологическое благополучие населения на урбанизированных территориях при воздействии нефтесодержащих отходов, принять своевременные и качественные меры по снижению негативного воздействия радионуклидов в нефтяных шламах как фактора экологического риска.
Бесплатно
Рекуперация нефтесодержащих промышленных отходов как фактор снижения угроз техносферной опасности
Статья научная
Актуальность исследования предопределена нерешенными проблемами утилизации нефтесодержащих отходов в Ярославской области. Целью исследования послужил анализ системы предупреждения техносферной опасности, вызванный образованием промышленных отходов и их негативного воздействия на окружающую среду. Объектом исследования послужили высокоопасные по отношению к окружающей среде промышленные отходы, характерные для ряда предприятий региона: кислого гудрона. В качестве предмета исследования выступил процесс оптимизации состава битумного вяжущего на основе кислого гудрона по содержанию гальваношлама, каптакса и серы в целях последующего применения в модифицированном виде в качестве вторичного нефтесодержащего сырья для выпуска битумных эмульсий, паст, смазок. Такое сырье, технологически доведенное до малоопасного уровня, может успешно и эффективно использоваться в различных производственных операциях строительства, реконструкции, эксплуатации, ремонта объектов. Процесс оптимизации осуществлялся статистическими методами исследования с применением в ходе моделирования полученной зависимости свойств отхода от факторов полинома второй степени с двумя неизвестными. Расчёты выполнялись с применением пакета электронных таблиц Excel с встроенными математическими локальными расчетными программами. Результаты исследования в технологической части запатентованы и реализованы в практической деятельности предприятий региона. Ценность научно-практических разработок заключается в снижении объемов образования и хранения опасных нефтесодержащих отходов кислого гудрона и, как следствии, предотвращении и снижении уровня техносферной опасности, потенциально возможных чрезвычайных ситуаций техногенного характера.
Бесплатно
Статья научная
В работе приводится исследование свободноживущих инфузорий залива р. Усы (приток Куйбышевского водохранилища) в период массового развития цианобактерий. Изучалось разнообразие состава инфузорий в летнем планктоне, особенности его видовой структуры, пространственного распределения. Численность инфузорий в период исследования варьировала в пределах от 124 до 1176 тыс.экз./м3, биомасса - от 6,9 мг/м3 до 104,9 мг/м3. Достоверных различий сообществ инфузорий в разных экотопах залива (русло, прибрежье, заросли макрофитов) не выявлено. Однако в русловой части все показатели видового богатства и разнообразия, показатели количественного развития в среднем были выше, чем в литорали. Особенностью сообщества инфузорий Усинского залива в период цветения было массовое развитие представителей п/кл. Peritrichia (до 51 % численности и 66 % биомассы): одиночных (роды Vorticella, Vaginicola), ассоциированных с планктонными водорослями, и колониального свободноплавающего Epistylis procumbens Zacharias, 1897. Цветение воды существенно меняет структуру сообщества инфузорий: значительно уменьшается роль характерных для водохранилища трофических групп - альгофагов и неселективных всеядов при практически абсолютном доминировании бактерио-детритофагов. Показано, что на сообщество инфузорий в разгар цветения существенное влияние оказывают основные доминирующие виды цианобактерий.
Бесплатно
Система бенчмаркинга углеродоемкости производства керамических изделий
Статья научная
В статье рассмотрены возможности и пути сокращения выбросов парниковых газов, образующихся при производстве керамических изделий. Представлены методы декарбонизации, рекомендованные международными, а также национальными профильными ассоциациями и агентствами. Выделены направления снижения технологических (образующихся при обжиге сырьевых материалов) и энергетических (обусловленных сжиганием топлива) выбросов. На примере производства керамического кирпича проанализированы уровни углеродоемкости продукции, достигнутые предприятиями различных стран и регионов. Выявлена ключевая роль бенчмаркинга в установлении целевых показателей углеродоемкости продукции и представлены основные международные и национальные системы бенчмаркинга. Предложен методический подход и описан созданный на его основе программный комплекс «Оценка углеродоемкости (бенчмаркинг) производства керамических изделий в Российской Федерации». Показано, что по результатам пилотного применения этого программного комплекса сформирована система бенчмаркинга для предприятий отрасли в целях определения индикативных отраслевых показателей выбросов парниковых газов для производства керамических изделий.
Бесплатно
Статья научная
Ошибочные действия человека при управлении технологическим оборудованием являются основной причиной происшествий. Разработана характеристика этого процесса решений. Сформулированы решаемые при этом задачи. Проведена структурная схема принятия решений. Обозначены факторы, определяющие их качество. Построена математическая модель принятия решений.
Бесплатно
Статья научная
Различные типы подстилающей поверхности водосбора Куйбышевского водохранилища, морфометрическая неоднородность и активный гидродинамический режим акватории определяет и разнообразный состав донных отложений и содержания органического вещества в разных частях этого водного объекта. Сравнительный анализ интегральных кривых гранулометрического состава донных отложений Приплотинного плеса и Черемшанского залива показал существенное различие в параметрах этих кривых. В основу анализа положены почвенные карты водосборной площади, батиметрические карты, поле распределения крупности донных отложений и доли органического вещества в них, а также поля скоростей, полученные как результат гидродинамического моделирования акватории. Сравниваемые акватории принципиально отличаются по интенсивности водообмена. Приплотинный плес является более гидродинамически активной акваторией, тогда как Черемшанский залив характеризуется крайне замедленным водообменом. При этом частный водосбор плеса представлен легко размываемыми легкими суглинками, доломитами и известниками. В то время как верхняя часть частного водосбора залива в значительной степени залесена, а нижняя часть водосбора сложена средними и тяжелыми суглинками. Все это определило формирование донных отложений (в виде мелких и средних песков) коренными породами и продуктами русловой эрозии верхних и средних звеньев гидрографической сети р. Черемшанка. Тогда как тонкодисперсные продукты почвенной эрозии частного водосбора плеса сформировали донные отложения, представленные преимущественно пылевато-илистыми фракциями. Также хорошо прогреваемая обширная мелководная акватория залива создает благоприятные условия для массового развития планктонного сообщества, его отмирание и осаждение в виде детрита на дно. Тогда как большие глубины и активная гидродинамика водных масс Приплотинного плеса определяют меньшее содержание органического вещества в составе донных отложений. Наибольшее количество детрита выносится течением из мелководных зон и оседает в глубоководной центральной и правобережной части плеса.
Бесплатно
Сравнительный анализ методик оценки экологической опасности нефтесодержащих отходов
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме прикладной экологии - достоверному определению класса опасности нефтесодержащих отходов, образование которых значительно и вносит большой вклад в общий уровень негативного воздействия на окружающую среду предприятий нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли. Сопоставление результатов определения химического состава нефтесодержащих отходов с результатами установления их классов опасности расчетным и экспериментальным методом позволило выявить ряд принципиальных проблем. Для их решения требуется изменение научно-методических подходов к способам определения экологической опасности (класса опасности) и биологической активности нефтесодержащих отходов. В частности, при количественном химическом анализе отходов не целесообразно определять содержание тяжелых металлов. При биологических экспериментах необходим комплексный подход с использованием более широкого диапазона тест-объектов.
Бесплатно
Технологическое оборудование при обработке твердых коммунальных отходов
Статья научная
В различных регионах России наблюдаются кризисные явления в обращении с твердыми коммунальными отходами. На решение проблемы направлены основные разделы Национального проекта «Экология», особенно федеральные проекты «Комплексная система обращения с твердыми коммунальными отходами», «Внедрение наилучших доступных технологий». Однако при переработке и утилизации отходов зачастую проблемы сохранения окружающей среды (экология) вступает в противоречие с финансовой составляющей развития отрасли (экономика). Целью исследования является определение комплексной эколого-экономической эффективности в обращении с отходами на региональном уровне. В исследовании рассмотрена схема технологического процесса обработки твердых коммунальных отходов и проведена оценка эффективности замены технологического оборудования на предприятии «ЭкоРесурсПоволжье» в г.о. Тольятти. Для повышения эффективности переработки отходов предложено провести модернизацию технологии сепарации. С заменой действующих сепараторов на барабанные сепараторы грохоты RMZ TR-4500 возрастают коэффициенты эффективности процесса сортировки и извлечения, процент отбора вторичного сырья. Определены расходы на замену барабанных сепараторов, рассчитан экономический эффект и срок окупаемости предлагаемой модернизации, а так же экологический эффект от снижения поступления отходов на полигон захоронения, продления срока действия полигона, снижения риска выброса опасных компонентов в воздушную среду в случае возгорания на полигоне, загрязнения почвенной и водной среды, а также снижение затрат на захоронение.
Бесплатно
Статья научная
Самое большое распространение хитинсодержащие материалы получили при очистке сточных вод. В производственных процессах, сопровождающихся выделением белков, хитозан используется в качестве флокулянта при очистке загрязненных сточных вод. С помощью хитозана производится извлечение металлов из отходов горнообогатительных производств. Внесение хитозана в почву приводит к выведению из природного кругооборота рассеянных тяжелых металлов и радионуклидов. Имеется ряд патентов в области очистки вод с применением хитозана. Однако намного меньше работ по использованию хитина и хитозана в качестве сорбента нефти и нефтепродуктов. Алаа Эльдин Мухаммед Юнес с соавторами использовал хитин и хитозан для удаления разливов нефти Тенгизского месторождения с поверхности воды. При этом нефть с хитином образовывала сгустки, которые со временем (~ 2 часа) выпадали в осадок. Наоборот, хитозан образует плавающие сгустки, что способствует их извлечению. Авторы на модельных системах определили нормы расхода для сбора и удаления нефтяной пленки с поверхности 1 м2. Это 0,16 кг хитина или хитозана при количестве 10 % сорбента от массы нефтяной пленки. Было высказано предположение, что извлекаемые продукты можно использовать в составе асфальтобетонных покрытий. Высокая степень очистки вод (до 99,8 %), и практически полная очистка вод, содержащих эмульсии нефти позволяет рекомендовать его в качестве высокоэффективного флокулянта при его содержании 0,0028. Характерно, что хитозан лучше работает при высоком содержании нефти в воде. Однако эффективное извлечение хитозана с поглощенной нефтью остается не решенным вопросом. При этом происходит стекание нефти с сорбента, приводящее к вторичному загрязнению. В работе предложен способ ликвидации и очистки разливов нефти и нефтепродуктов на водных объектах, а также уменьшения загрязнений окружающей среды сточными водами промышленных преприятий с помощью высокоэффективного, экономически обоснованного сорбционного материала на основе хитозана и полужесткого пенополиуретана и технологический процесс его производства. Оптимальной поглощающей способностью ~ 14,0 г/г обладает сорбционный материал с использованием измельченного хитозана растворимого в кислоте в количестве 30 % общей массы и эластичного пенополиуретана ППУэл-30-ХК при массовом соотношении компонентов сорбционного материала А : Б : хитозан = 1 : 0,6 : 0,48. Экологичность разработаного сорбционного материала подтверждается возможностью его многократного до 19 раз применения после отжима поглощённого продукта без существенного изменения нефтеемкости. Предложена технологическая схема производства разработанного сорбента, названного Гринсорб Х и способа ликвидации нефтеразливов с его помощью.
Бесплатно
Статья научная
В работе дана характеристика структуры и пространственного распределения одноклеточного планктона р. Усы, Усинского залива и прилегающего участка водохранилища в начальный период цветения. Наибольшее развитие планктона было зарегистрировано в центральной части Усинского залива. В реке основу суммарной биомассы составляли гетеротрофные бактерии и диатомовые водоросли, а в заливе и водохранилище - цианобактерии, преимущественно родов Aphanizomenon и Anabaena. Среди эукариот в Усинском заливе преобладали зеленые и диатомовые водоросли, а в водохранилище - диатомовые водоросли и инфузории. Еще одной особенностью планктона в заливе и водохранилище являлась повышенная доля гетеротрофных бактерий и инфузорий, ассоциированных с цианобактериями. Анализ структурной трансформации сообществ позволил выделить два основных кластера сообществ, «лотический» и «лентический», отличающихся по своей структуре и количественным характеристикам.
Бесплатно
Углеродные полигоны как источник данных углеродного следа человечества
Статья научная
Круговорот углерода играет важную роль в экосистеме Земли и имеет решающее значение для понимания изменения климата. В этой статье рассматриваются концепции углеродных полигонов и углеродных ферм как инновационных подходов к сокращению выбросов углерода и продвижению методов устойчивого развития. Эти участки облегчают разработку и адаптацию технологий измерения связывания углерода, агрохимических исследований почвы и сравнения выбросов и поглотителей парниковых газов в различных экосистемах. Создание углеродных полигонов в России, таких как проект «Карбон», позволяет проводить точные измерения поглощения углерода и тестировать различные методы связывания углерода. С другой стороны, углеродное земледелие, которое рассматривается как дальнейшее развитие, направлено на максимальное поглощение углекислого газа наземными экосистемами. Этот подход включает в себя стратегическое внедрение высокоэффективных технологий и выращивание растений, которые преуспели в улавливании и хранении углерода. Успех углеродных полигонов и инициатив по выращиванию углерода зависит от различных факторов. Международное сотрудничество и обмен знаниями имеют решающее значение для продвижения исследований, разработки стандартизированных методологий и создания глобальной системы измерения поглощения углерода.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются нефтяные месторождения Самарской области (Зольненское и Якушкинское) как объекты негативного экологического воздействия. Описаны результаты экспериментальных исследований состояния параметров окружающей среды в районах нефтяных месторождений методами количественного химического анализа и биотестирования. В ряде случаев установлено повышенное содержание нефтепродуктов и тяжёлых металлов в почве и водной среде. Результаты работы позволяют осуществлять более эффективный и качественный мониторинг состояния окружающей среды в районах нефтяных месторождений, разрабатывать мероприятия по снижению негативного воздействия.
Бесплатно
