Очистка водных сред сорбционным материалом на основе хитозана и пенополиуретана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Куен Ань Тхи Куинь

  • Куен Ань Тхи Куинь
  • кандидат науккандидат наук
  • 2020, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
  • Специальность ВАК РФ03.02.08
  • Количество страниц 122
Куен Ань Тхи Куинь. Очистка водных сред сорбционным материалом на основе хитозана и пенополиуретана: дис. кандидат наук: 03.02.08 - Экология (по отраслям). ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет». 2020. 122 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Куен Ань Тхи Куинь

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Устранение нефтяных загрязнений

1.1.1 Разливы нефти и нефтепродуктов и их влияние на загрязнение воды

1.1.2 Существующие методы устранения разливов нефти

1.1.3 Критерии выбора поглотителя нефти при аварийном разливе нефти на воде

1.1.4 Хитозан - сорбционный материал для устранения нефтяных загрязнений

1.2 Использование хитозана для удаления ионов металлов

1.3 Сорбционные материалы на основе пенополиуретана

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы

2.1.1 Характеристика исходных компонентов для синтеза сорбционных материалов на основе хитозана и пенополиуретана

2.1.2 Характеристика поллютантов

2.1.3 Наполнители

2.1.4 Красители

2.2 Методика получения сорбционного материала

2.3 Методы исследования

2.3.1 Определение технологических параметров вспенивания

2.3.2 Определение кажущейся плотности

2.3.3 Исследование взаимодействия хитозана с изцианатсодержащим

компонентом Б

2.3.4 Определение адсорбционной емкости сорбционных материалов

2.3.5 Построение кривой адсорбция - десорбция нефти сорбционныйм материалом

2.3.6 Методика определения сорбционной способности материалов в системе нефть - вода

2.3.7 Анализ сорбционных материалов методом ТГА

2.3.8 Методика исследования повторного использования сорбционных материалов

2.3.9 Методика определения плавучести сорбционного материала

2.3.10 Определение сорбционнай способности материала по отношению к

ионам металлов

ГЛАВА 3 ПОЛУЧЕНИЕ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА И ПЕНОПОЛИУРЕТАНА И ЕГО СВОЙСТВА

3.1 Определение технологических параметров вспенивания сорбционного материала

3.2 Химизм процесса получения сорбционного материала, наполненного хитозаном

3.3 Сорбционная емкость хитозана по отношению к воде и нефти

3.4 Сорбционная емкость материалов по отношению к нефти

3.5 Сорбционная емкость материалов по отношению к воде

3.6 Сорбционная способность материалов в системе нефть - вода

3.7 Процесс сорбции-десорбции нефти сорбционным материалом ППУэл -30-ХК

3.8 Повторное использования сорбционного материала

3.9 Исследование плавучести сорбционного материала

3.10 Исследование влияние дозировки материала и концентрации нефти в

системе нефть-вода на его сорбционную способность

3.12 Оценка термостабильности сорбционного материала на основе хитозана и

пенополиуретана

3.13. Утилизация отработанного сорбционного материала

ГЛАВА 4 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА И ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ [138]

ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА

ОСНОВЕ ХИТОЗАНА И ЭЛАСТИЧНОГО ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ППУ - пенополиуретан; ППУэл - эластичный ППУ; ППУпж - полужесткий ППУ; ХВ - водорастворимый хитозан; ХК - хитозан, растворимый в кислоте

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Экология (по отраслям)», 03.02.08 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Очистка водных сред сорбционным материалом на основе хитозана и пенополиуретана»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в мире проблема загрязнения воды является приоритетной. Кроме недопущения загрязнения водных ресурсов, остро стоит вопрос об очистке от уже имеющихся загрязняющих веществи и вновь появляющихся. Среди существующих способов очистки водных сред один из самых широко используемых, сорбционный метод. При этом существует широкий спектр сорбционных материалов, призванных очищать водные среды как от нефти и нефтепродуктов, так и от механических примесей, органики, солей, красителей и т.п. Однако все они в своем большинстве являются специфическими, эффективно удаляющими какой-нибудь один поллютант. Так, например, существуют сорбционные материалы на основе пенополиуретана (ППУ), наполненные отходами сельскохозяйственных производств: шелухой гречихи, риса и т. п., нацеленные на ликвидацию нефтеразливов на водной поверхности. Другие сорбционные материалы, например, хитозан является специфическим для удаления ионов тяжелых металлов. И чрезвычайно мало сведений об универсальности сорбционных материалов, позволяющих удалять как нефть, так и ионы тяжелых металлов.

Хитозан, гидрофильный природный полимер, полученный в процессе щелочного восстановления хитина, в основном находящегося в раковинах креветок и крабов. Вьетнам - одна из стран, в которой в изобилии имеются морепродукты, являющиеся ценным экспортным товаром. Так экспорт креветок в 2017 году насчитывет 3,8 млрд. долларов США. Подсчитано, что при ежегодном экспорте ~ 400 000 тонн креветок количество лома, головок, усиков, раковин креветок составит около 70 000 тонн, что является сырьем для создания более 5000 тонн хитозана.

В этой связи актуальным и целесообразным является разработка универсального сорбционного материала на основе хитозана и ППУ, что может решить как проблему загрязнения окружающей среды, вызванного разливом

нефти, так и очистки от загрязнения окружающей среды ионами металлов в сточных водах промышленных предприятий.

Цель исследования. Очистка водных сред от нефти, нефтепродуктов и масел, ионов металлов и красителей с помощью сорбционного материала на основе хитозана и пенополиуретана.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ исследований по вопросу ликвидации нефтеразливов, а также очистки водных сред от ионов металлов и красителей с помощью сорбционных материалов;

- провести исследования по определению оптимального состава сорбционного материала на основе хитозана и пенополиуретана для удаления нефтеразливов на водной поверхности;

- выявить направление реакции взаимодействия хитозана с изоцианатсодержащим компонентом при получении сорбционного материала;

- провести исследования возможности многократного использования сорбционного материала на основе хитозана и пенополиуретана путем отжима;

- провести исследования по разработке процесса утилизации отработанного сорбционного материала;

- провести исследования по использованию сорбционного материала на основе хитозана и пенополиуретана для удаления ионов металлов и красителей в водной среде;

- оценить экономические и экологические выгоды использования разработанного сорбционного материала.

Научная новизна. Дано обоснование метода ликвидации загрязнений водных объектов от нефти и нефтепродуктов, а также ионов металлов и красителей предприятий химических и нефтехимических отраслей промышленности с помощью сорбционного материала на основе хитозана и ППУ, обладающего высокой сорбционной способностью к нефти и маслам ~13-14 г/г и 100 % плавучестью.

Выявлено направление реакции, заключающееся во взаимодействии хитозана, содержащего гидроксильные и аминные группировки, с изоцианатным компонентом ППУ, что позиционирует его как сореагент, приводящий к формированию дополнительной сетки, встраивающуюся в основную полимерную цепь и, как следствие, к упрочнению полимерного композиционного материала, определяющее возможность многократного его использования путем отжима.

Получены новые экспериментальные результаты об эффективности и универсальности сорбционного материала на основе хитозана и пенополиуретана для ликвидации разливов нефти, нефтепродуктов и масел, а также очистки сточных вод, содержащих ионы металлов и красители в гальванических, горнообогатительных и текстильных производствах.

Теоретическая и практическая значимость. С целью ликвидации разливов нефти и масел разработан способ получения и использования эффективного сорбционного материала, обладающего высокой сорбционной (13-14 г/г) и удерживающей (80 %) способностью на основе хитозана и ППУ, позволяющего производить его как в заводских условиях, так и на месте аварий в режиме чрезвычайного реагирования за счет быстрого его получения (от 12 до 20 минут), с сокращением времени на сбор аварийных выбросов нефтепродуктов и топлив. При этом показана возможность многократного использования сорбционного материала после отжима поглощённого продукта, что позволяет регенерировать его большую часть, снизить затраты на его использование и уменьшить количество отходов при ликвидации разливов, а также утилизировать отработанный сорбционный материал путем добавки в исходный полиольный компонент.

Установлено, что разработанный сорбционный материал позволяет за один цикл очистить сточные воды химических предприятий, содержащие ионы металлов ^2+и Pb2+ до 30 % , а также обеспечить глубокое удаление активных красителей на 97 %.

Методология и методы исследования: ИК-спектрометрия, УФ-спектрометрия, метод ТГА. При получении сорбционный материала на основе

хитозана и ППУ проводились испытания по технологической пробе при свободном вспенивании согласно ТУ 6-55-32-89. Исследования термостабильности по ГОСТ Р 57931-2017 Композиты полимерные. Деформационные показатели определялись по ГОСТ 26605-93, эластичность по ГОСТ 27110-86, остаточная деформация по ГОСТ 18268-72.

Положения, выносимые на защиту

Способ получения и использования эффективного сорбционного материала, обладающего высокой сорбционной (13-14 г/г) и удерживающей (80 %) способностью, а также 100 % плавучестью на основе хитозана и ППУ для ликвидации разливов нефти и масел, позволяющий производить сорбционный материал как в заводских условиях, так и на месте аварий в режиме чрезвычайного реагирования за счет быстрого получения (от 12 до 20 минут) с сокращением времени сбора нефтепродуктов и топлив в случаях их аварийных сбросов. Сорбционный материал обладает избирательностью сорбции и имеет поглощающую способность по отношению к нефти более высокую, чем к воде, коэффициент селективности сорбции которого составляет 0,61.

Одновременно сорбционный материал способен очищать сточные воды гальванических и горнообогатительных производств, содержащих ионы и

Pb2+, а также загрязненные красителями воды текстильных производств. Процесс сорбции ионов Си2+ и Pb2+ , а также красителей описывается как изотермой Ленгмюра, так и Фрейндлиха.

Химическое взаимодействие реакционноспособных ОН- и КН2-групп хитозана с изоцианатсодержащим компонентом ППУ, приводящее к формированию дополнительной сетки и встраиванию в основную полимерную цепь сорбционный материала и, как следствие, к упрочнению ПКМ, что определяет возможность многократного до 19 раз его использования.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Работа соответствует паспорту научной специальности ВАК 03.02.08 - Экология (в химии и нефтехимии) по п.4.5 «Научное обоснование принципов и разработка

методов инженерной защиты территорий естественных и искусственных экосистем от воздействия предприятий химических и нефтехимических отраслей промышленности».

Степень достоверности результатов исследования обеспечивается воспроизводимостью экспериментальных данных, использованием комплекса стандартизованных методик их аналитического контроля и анализа, а также современных методов и оборудования для проведения экспериментальных работ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: International Biomaterials Symposium, Viet Nam, Danang, 2018. - Danang; XXIII Международной экологической студ. конф. «Экология России и сопредельных территорий» (МЭСК, 2018); Международной конф. "Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы", Респ. Бурятия, 2020, ежегодных отчетных конф. КНИТУ (2017 -2020г).

Личный вклад автора заключается в разработке методов исследования, анализа и интерпретации полученных результатов, оформлении публикаций и выступлениях на конференциях.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, индексируемых в Scopus, 1 статья в ведущем научном журнале, рекомендованном ВАК для публикации результатов кандидатских и докторских диссертаций, 9 работ в журналах, сборниках и материалах конференций различного уровня (региональных, всероссийских и международных).

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержание изложено на 122 страницах машинописного текста, включающих 45 рисунков и 25 таблиц. Библиографический список насчитывает 144 наименования работ российских и зарубежных авторов.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИМ ОБЗОР

1.1 Устранение нефтяных загрязнений.

1.1.1 Разливы нефти и нефтепродуктов и их влияние на загрязнение воды

Разлив сырой нефти на суше и на водных объектах вызывает постоянный интерес к разработке экологически чистых и экономически эффективных методов очистки (рисунок 1.1). Загрязнение после разлива нефти остается проблемой для ученых-экологов из-за токсичных углеводородных компонентов, представляющих опасность для морской флоры, фауны и людей. Следовательно, удаление углеводородов с поверхности воды и из почвы является необходимым в практике предотвращений загрязнений [1]. Сырая нефть, разлитая на суше или в морской среде, мгновенно подвергается действию физических, химических и биологических изменений. В море нефть, которая обычно легче воды, распространяется по площади поверхности воды. Быстрота распространения нефти на поверхности воды зависит от типа нефти, температуры воды и параметров, влияющих на процесс выветривания, таких как: температура воздуха, ветер и быстроиспаряемые легкие компоненты нефти. Степень испарения и скорость, с которой это происходит, зависит от летучести нефти [2].

Рисунок 1.1 - Количество разлитой нефти при авариях с разливом 7 тыс. тонн и более (с округлением до ближайшей тысячи) с 1970 по 2019 г. [3].

Аварии, сопровождаемые разливом нефти, привлекли к исследованиям ученых многих специальностей по всему миру, чтобы найти новые методы быстрого удаления нефти и нефтепродуктов.

В 1990-х годах произошло 358 разливов по 7 тыс. тонн и более, в результате чего было потеряно 1 134 000 тонн нефти; 73% этой суммы было разлито всего за 10 инцидентов.

В 2000-х годах произошло 181 разливов нефти по 7 тыс. тонн и более, в результате чего было потеряно 1 960 000 тонн нефти; 75% этой суммы было разлито всего за 10 инцидентов.

В этом десятилетии произошло 62 разлива по 7 тыс. тонн и более, в результате чего было потеряно 1 640 000 тонн нефти; 91% этой суммы было разлито всего за 10 инцидентов. Один инцидент ответственен приблизительно за 70% нефти, разлитой в этом десятилетии.

Что касается объема разлитой нефти, цифры за конкретный год могут быть сильно искажены одним крупным инцидентом. Это ясно видно по таким инцидентам, как «АТЛАНТИЧЕСКИЙ ЭМПРЕСС» (1979), разлито 287 000 тонн; CASTILLO DE BELLVER (1983), разлито 252 000 тонн; ABT SUMMER (1991), разлито 260 000 тонн Deepwater Horizon (2010), разлито 760 000 тонн и SANCHI (2018), разлито 113 000 тонн [3].

Нефть и нефтепродукты оказывают отрицательное влияние на воздух, воду и почву, вызывают отравление, гибель организмов и деградацию почв. Негативное воздействие на природу происходит при непосредственном соприкосновении экосистемы с сырой нефтью во время работ по разведке, добыче, хранению, транспортировке и ее переработке, а также перевозке нефтепродуктов и их использованию [4].

Одна из серьезных глобальных проблем - загрязнение водной поверхности нефтью и нефтепродуктами. Гидросфера планеты является крайне сложной системой, в которой взаимосвязано множество отдельных сфер, являющих собой биохимическое равновесие. Поступая в водоемы, нефть нарушает гидросферу, отравляя воду, птиц, рыб и млекопитающих. Также загрязнение нефтью

разрушает оперение, спутывает перья, вызывает раздражение глаз. Решение проблемы очистки воды от загрязнений, разработка новых и совершенствование существующих методов и технологий восстановления акваторий, относится к числу приоритетных [5].

1.1.2 Существующие методы устранения разливов нефти

Существуют различные способы удаления нефти с поверхности моря и предотвращения загрязнения нефтью береговой линии, например, механическое извлечение или применение диспергаторов. Однако цель проведения любого реагирования на разливы нефти заключается в том, чтобы свести к минимуму ущерб водоему, предотвратить попадание нефти на береговую линию. По этой причине ликвидация должна быть проведена чрезвычайно быстро [6-8]. Когда разлив нефти достигает и проникает в субстрат береговой линии, последствия распространяются на длительный период времени.

В качестве основных методов ликвидации нефтяных загрязнений на водной поверхности выделяют 4 группы:

- Ликвидация боновыми заграждениями (боновые заграждения позволяют перемещать нефтяные пятна в любом направлении для удобства сбора);

- Химические методы (растворение в воде или нефти поверхностно-активных веществ, меняющих соотношение поверхностных энергий межфазных границ в системе нефть - вода);

- Применение специальных сорбционных материалов;

- Биологические методы (применение микроорганизмов-деструкторов).

Адсорбция является перспективным процессом и экономически

эффективным способом снижения экологических проблем при разливах нефти и очистки этих видов загрязнений [9].

Настоящий обзор посвящен методам адсорбции, использованию некоторых сорбционных материалов с целью достижения высоких показателей сорбционной емкости и эффективности. Адсорбция как метод, широко используется благодаря своей простоте и высокой эффективности. Выбор сорбционного материала зависит от несколько факторов, таких как доступность, стоимость и безопасное

использование адсорбирующих материалов. Адсорбция - эффективный процесс поглощения, который используется для широкого спектра задач, как эффективный и экономичный способ удаления загрязняющих веществ.

Так хитозан - гидрофильный природный полимер, полученный щелочным деацетилированием хитозана, содержащегося главным образом в панцирях креветок и крабов, является эффективным сорбционным материалом при удалении соединений токсичных металлов, таких как кадмий, ртуть, молибден, уран, ванадий, платина и палладий [10].

Кроме того, перспективными областями применения хитозана являются текстильное производство, высококачественное получение бумаги, сельское хозяйство и даже ядерная промышленность [10-14].

С другой стороны, известно, что пенополиуретан способен поглощать нефть и нефтепродукты [15-16]. Среди синтетических сорбционных материалов пенополиуретаны имеют самую высокую прочность, обусловленную структурой материала. Они в основном используется для адсорбции нефти и нефтепродуктов. Структура впитывающего материала представляет собой высокогидрофобный пенополиуретан с открытыми порами. Среди других применений этот сорбционный материал может использоваться для извлечения или контроля утечек топлива на пристанях.

Эффективность нефтепоглощения зависит от химического сродства материала, структуры материала и от характера поглощаемой жидкости [17]. С другой стороны существуют сорбционные материалы на основе отходов сельского и лесного хозяйства (опилки, кожура многих фруктов и т.д.). Однако, повторное использование сорбционных материалов этого типа затруднено, а эффективность адсорбции нефти невысока [18-19].

Было много попыток улучшить пенополиуретан или наполнитель для достижения максимального адсорбционного эффекта. Однако процесс создания сорбционных материалов очень сложен, часто с использованием высоких температур и длительного времени (6 часов) [20] и дорогостоящь [21]. В таблице

1.1. приведены данные по нефтепоглощающей способности некоторых сорбционных материалов.

Таблица 1.1- Нефтесорбционная емкость некоторых материалов [9, 20, 22-28]

Материал Нефть нефтепродукты Сорбционная емкость,г/г

Вспученный перлит Тяжелая нефть до 3,25

Легкая нефть до 3,50

Хлопковое волокно Дизель 20,00

Бензин 19,00

Гидрофобный нанокремнезем Дизель 14,00

Бензин 15,00

Крупнопористый гель на основе бутилкаучука Толуол 20,60

Сырая нефть 18,20

ППУ Керосин 10,00

Дизель 23,45

Микросферы ППУ - ЛМ A ( Образцы P модифицировали прививкой олеофильного мономе] Керосин 10,73

лаурилметакрилата (LMA) при нанесении покрытия ] микросферы LMA путем нагревания и отверждения. Дизель 28,39

ППУ-г-ЛМ Керосин 20,97

Дизель 37,64

КСРШ 3% Структура ППУ была модифицирована путе интеграции в нее наноглины клоазита 20А. Легкая сырая Нефть 21,50

Привитые пенополиуретаны Дизель 46,98

Керосин 41,42

РБ-РУС5 112,00

РБ-РЕ5

Смеси производятся с использованием полистирол Сырая нефть 119,00

(РБ) в качестве матричного полимера

поливинилхлорида (РУС) и полиэтилена (РЕ) с РБ.

Сырая нефть 58,25

ППУ, модифицированные полистиролом 1Р5-500 Сырая нефть 62,40

Керосин 38,00

Дизель 45,00

Горючее 55,30

Сырая нефть 63,80

Керосин 35,20

Дизель 43,50

С1Р25-3000

ППУ с целлюлозой с длинной волокон 3000нм.

Горючее 57,30

1.1.3 Критерии выбора поглотителя нефти при аварийном разливе нефти на воде

Адсорбция это простой, относительно недорогой метод для удаления разливов нефти. В этом разделе рассматриваются некоторые предыдущие исследования по синтезу и обнаружению поглощающих свойств широкого спектра пористых сорбирующих материалов. Для того чтобы материал использовался в качестве сорбционного материала, он должен притягивать в воде преимущественно нефть, т.е. у него должны быть как олеофильные, так и гидрофобные свойства. Сорбционный материал - материал, который может действовать либо как адсорбционный материал, либо, реже как абсорбционный материал. При адсорбции нефть преимущественно притягивается к поверхности адсорбирующего материала, абсорбционные материалы включают нефть или другую жидкость в состав материала. Большинство продуктов, доступных для ликвидации разливов нефти адсорбционные материалы [31]. Они позволяют нефти проникать в поровые пространства материала, [32, 33]. Многие параметры регулируются структурой адсорбционного материала. Так важную роль в процессе разделения играют такие факторы как: гидрофобность, пористость, подходящие размеры пор и площадь поверхности. Площадь поверхности адсорбционного материала является важной особенностью и приводит к эффективному удалению нефти из воды. Тем не менее, не все материалы отвечают таким требованиям как: селективность, сорбционная емкость, скорость сорбции и вторичная переработка. В целом при производстве адсорбционного материала для очистки от разливов нефти должны учитываться основные характеристики адсорбционных материалов и типы нефти (таблица 1.2).

Адсорбционная способность это отношение массы адсорбированного загрязнителя к массе адсорбционного материала.

Скорость адсорбции: зависит от объема нефти (толщины слоя), чем больше объем нефти, тем адсорбция более эффективна.

Таблица 1.2 - Типы адсорбентов и их свойства

Натуральные волокнистые материалы и органические адсорбент (зеленые адсорбенты) Преимущества Недостатки

Сельскохозяйственные остатки в виде лигнин Активированные угли после пиролиза, Материалы из натуральных волокон: Хлопковые волокна[35] Стебли кукурузы [36], Багассовая сердцевина [37] Нетканая шерсть [38] Экологичные (больш< ко-во природны источников), Биодеградируемые, нетоксичные и т. д. Низкая стоимость материалов [34] еНизкая сорбционна хспособность, в основно гидрофильные [39]

Синтетические

Полиэтилен и бутилкаучук [39]; полиуретан [40];полипропилен. Гидрофобны олеофильны. Медленно разлагаются экологически вредны.

Неорганические минералы (наиболее широк используемые)

Перлит, графит,вермикулит, глина и диатом] [39], слоистый графит, сепиолит,цеолиты. [41 Высокая сорбционная емкостьь (3,5-4,0) г / может быть регенерирован Пористые, гс, труктура этих материалов позволяе активно впитывать вод чувствительны загрязнению подвержены старению

Нанотрубки и наночастицы (последни достижения в адсорбционных процессах)

УНТ - сополимер, состоящий из модифицированных многослойных углеродных нанотрубок (MWCNT), гранулированнь NaA,цеолитные наночастиц: модифицированные гексадецилтриметиламбромидамонием, магнитный углерод, нанотрубки губки (CNT). Одномерная структура и большая удельная площадь поверхности. Гидрофобная олеофильная структура Плохая раствори мость из-за очень мелких размеро частиц, нетехнологичш Находится на стади лабораторных исследований.

Удержание нефти: при извлечении сорбционного материала, наполненного нефтепродуктами из загрязненной водной среды, под воздействием силы тяжести может происходить стекание нефти обратно.

Более легкая, менее вязкая нефть теряется через поры легче, чем тяжелая и при извлечении сорбционного материала может вызывать вторичное загрязнение.

Простота применения: сорбционные материалы могут применяться для удаления разливов нефти вручную или механически, с помощью воздуходувок

или вентиляторов. Многие природные органические сорбционные материалы, которые существуют в виде сыпучих материалов, такие как глина и вермикулит, являются пылящей фракцией, трудно наносятся в ветреных условиях, и потенциально опасны при вдыхании.

Кинетическая модель / уравнение используется для описания процедуры адсорбции, которая важна в отношении конечной цели масштабирования экспериментальных данных для расчета оборудования с неподвижным слоем при проектировании / оптимизации [34].

На сегодняшний день получение сорбционного материала с улучшенной нефтеемкостью остается большой проблемой.

В таблице 1.2 приведены наиболее широко используемые сорбционные материалы, их преимущества и недостатки.

Эти природные материалы во многих случаях относительно дешевые, доступные и имеют значительный потенциал для модификации и в конечном итоге повышении их адсорбционных возможностей.

1.1.4 Хитозан - сорбционный материал для устранения нефтяных загрязнений

Намного меньше работ по использованию хитозана в качестве сорбционного материала нефти и нефтепродуктов [29-30 ].

Хитозан дает сгустки, плавающие на поверхности воды и это удобно для их извлечения. Алаа Эльдин Мухаммед Юнес с соавторами использовал хитозан для удаления нефти Тенгизского месторождения с поверхности воды.

Уникальные свойства хитозана обуславливают его применение в различных областях человеческой деятельности и служат отправной точкой для поиска новых областей использования, в частности для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.

1.2 Использование хитозана для удаления ионов металлов

Во Вьетнаме морепродукты имеются в изобилии и представляют собой ценный экспортный продукт. По подсчетам Университета рыбного хозяйства в Нячанге количество лома, головок, усиков, раковин креветок составит около

70 000 тонн, что является сырьем для создания более 5 000 тонн хитозана, используемого для производства другой продукции и экспорта. Таким образом, применение раковин креветок для производства хитозана решает проблему «два в одном»: одновременно утилизация отходов и появление новых полезных продуктов, предназначенных для очищения воды от вредных примесей, которыми загрязнена окружающая среда [42-44].

Хитозан является К-деацетилированным производным хитина. Это природный полисахарид, который может быть получен после щелочного деацетилирования хитина (необходимого структурного полимера, составляющего большую часть насекомых и экзоскелет ракообразных) [45-46]. Экстрагированные хитином изоляты кипятят в 60% -ном растворе КаОН ^/у 1:15 или 1:20, где = масса хитина, у = объем раствора КаОН) в течение 3-4 ч при перемешивании при температуре 80-100 °С. Для нейтрализации уровня рН выделенного хитозана его промывают деионизированной дистиллированной водой. Затем хитозан сушат в течение 24 ч при температуре 60-80 °С.

Структура и характеристика хитозана

Химически хитозан представляет собой линейный полимер, состоящий из двух субъединиц, Б- глюкозамина и К- ацетил- Б- глюкозамина, связанных между собой 1,4-гликозидными связями [47-48]. Общая структура молекулы хитозана состоит из трех колец (рис. 1.2). Хитозан обладает тремя типами функциональных групп: первичными и вторичными гидроксильными группами, а также аминогруппами [49]. Благодаря этим функциональным группам они могут легко подвергаться химической модификации. Кроме того, эти функциональные группы влияют на растворимость и механические свойства хитозана. Хитозан также имеет бета-1,4 гликозидные связи. Атомы кислорода (О1 и О2) связаны с атомами С6 - С7 и С10 - С13. По сравнению с хитином, хитозан более растворим в кислых водных средах. Растворимость определяется протонированием -КН2 в положении С-2 повторяющегося звена Б- глюкозамина, который вызывает превращение полисахарида в полиэлектролит в кислой среде [48, 49]. Растворимость хитозана расширяет сферу его применения практически во всех

Похожие диссертационные работы по специальности «Экология (по отраслям)», 03.02.08 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Куен Ань Тхи Куинь, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Amro, M. Treatment Techniques of Oil-Contaminated Soil and Water Aquifers/ M., Amro// International Conf. on Water Resources & Arid Environment.-2004. - Т. 1. - С. 1-11.

2. Boyd, J.N. et al., "Effects of oil and chemically dispersed oil in the environment health and environment", /J.N. Boyd, J.H. Kucklick, D.K. Scholz, [et al.] // Health and Environmental Sciences Department.- 2001. - Т. 4693. - С. 2-63.

3. Oil Tanker Spill Statistics 2019 [электронный ресурс] / ITOPF. Режим доступа: http ://www.itopf. org/knowledge-resources/data-statistics/statistics/ (дата обращения 01.2020 г.)

4. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда и человек. Часть 3 Воды суши: учебное пособие/ Ю. В. Новиков. - М. : Фанр-Пресс, 1999. - 560 с.

5. Другов, Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов: практическое руководство / Ю.С. Другов. А.А. Родин. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. - 270 с.

6. Чикина, Н. С. Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов с использованием сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур / диссертациия Казанский национальный исследовательский технический университет, Казань -2010 - 163 p.

7. Gerente, С. Application of хитозан for the removal of metals from wastewaters by adsorption - Mechanisms and models review/ С. Gerente, V. K. C. Lee, P. Lee and G. McKay // Critical Reviews in Environmental Science and Technology - 2007. - Vol. 37.(№ 1) - P. 41-127.

8. Souundarrajan, M. Adsorptive removal of chromium (VI) from aqueous solutions and its kinetics study/ M. Souundarrajan. T. Gomathi, P.N.Sudha// Scholars Research Library - 2012.- Vol. 1.(№ 4) - P. 225-235.

9. Teas, Ch. Investigation of the effectiveness of absorbent materials in oil spills clean up/ Ch. Teas, S. Kalligeros, F. Zanikos, S. Stoumas, E. Lois, G.Anastopoulos // DESALINATION- 2001 ,Desalination Vol. 140.(№ 3) - P. 259-264.

10. Taranovskaya, E.A. Wastewater treatment using хитозан/ E.A. Taranovskaya, N.A. Sobgayda, I.P. Alferov, P.A. Morev // Bulletin of Orenburg State University - 2015 - Vol. 85. (№. 10 ) - P. 322-326.

11. Taranovskaya, E.A. Production technology and use of granular sorbents based on hitozan / E.A. Taranovskaya, N.A. Sobgayda, D.V. Markina // Chemical and Oil&Gas

Engineering - 2016. - № 5. - P.42-45.

12. Abdullin, V.F. Features of chitin biopolymer extraction processes from the shell of crustaceans/ V.F. Abdullin, S.E. Artemenko, O.S. Arzamastsev // Chemical Fibers -2008.- № 6. - P. 21-24.

13. Nabel, A. Advancement on modification of chitosan biopolymer and its potential applications/ Nabel A. Negm, Hassan H.H. Hefni, Ali A.A, [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules.- 2020, Vol 152. P. 681 -702

14. Muhammad Mujtaba. Chitosan-based delivery systems for plants: A brief overview of recent advances and future directions/ Muhammad Mujtaba, Khalid Mahmood Khawar, Marcela Candido Camara, Lucas Bragan5a Carvalho, [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules.-2020. Vol 154, P 683-697.

15. Иванова, М.А. Регенерация поглощённой нефти из сорбента ППУ-ОЗК / М.А. Иванова, Л.А. Зенитова // Актуальные проблемы науки о полимерах. - 2011. -С.75-76.

16. Чикина, Н.С. Снижение экологической нагрузки от разливов нефти и нефтепродуктов с помощью сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур / Н.С. Чикина, А.В. Мухамедшин, А.В. Анкудинова, Л.А. Зенитова, А.С. Сироткин, А.В. Гарабаджиу// Вестник Казанского технологического университета. - 2009. - № 6. - С. 184-192

17. Берлин, А.А. Пенополимеры на основе реакционных олигомеров / А.А. Берлин, Ф.А. Шутов // М.: Химия. - 1978. - 289 с.

18. Собгайда, Н.А. Использование отходов производства в качестве сорбентов нефтепродуктов / Н.А. Собгайда, Л.Н. Ольшанская, К.Н. Кукукова, Ю.А. Макарова // Экология и промышленность России. - 2009. - Январь. - С. 36-39.

19. Артемов, А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтяных загрязнений / А.В. Артемов, А.В. Пинкин // Вода: химия и экология. - 2008. - № 1. - С. 19-25.

20. Li, H. Oleophilic polyurethane foams for oil spill cleanup/ Li, H., Liu, L. and Yang, F//International Symposium on Environmental Science and Technology, Procedia Environmental Sciences.2013 Vol. 18, P. 528-533.

21. James, W. Oil absorbing foam/ James, W. ClarkeJoao, Carlos Moura Bordado, Cristina Sofia Rebelo Borges Correia, Nuno Davide Sobral Correia // EP1911781A1 European Patent Office.2006. P.1-16.

22. Suni, S. Use of a by-product of peat excavation, cotton grass fibre, as a sorbent for oil-spills/ S. Suni, A.L. Kosunen, M. Hautala, A. Pasila, M. Romantschuk // Marine Pollution Bulletin. 2004.Vol 4. P. 916-921.

23. Tuncaboylu, D.C. Preparation and characterization of single-hole macroporous organogel particles of high toughness and superfast responsivity / D.C. Tuncaboylu, O. Okay// European Polymer Journal. 2009. Vol 45. P 2033-2042.

24. Li, H. Hydrophobic modification of polyurethane foam for oil spill cleanup/ H. Li, L. Liu, F. Yang // Marine Pollution Bulletin.2012. Vol 64 P. 1648-1653.

25. Nikkhah, A.A. Removal of oil from water using polyurethane foam modified with nanoclay/ Nikkhah, A.A., Zilouei, H., Asadinezhad, A. and A. Keshavarz // Chemical Engineering Journal.2014. Vol. 262, P. 278-285.

26. Alnaqbi, A. Research ArticlePolyethylene and Polyvinyl Chloride-Blended Polystyrene Nanofibrous Sorbents and Their Application in the Removal of Various Oil Spills Mohamed/ A. Alnaqbi , Afra G. Al Blooshi, and Yaser E // Advances in Polymer Technology. 2020. Vol. 4.P.1-12

27. Tanobe, V.O.A. Evaluation of Flexible Postconsumed Polyurethane Foams Modified by Polystyrene Grafting as Sorbent Material for Oil Spills / Tanobe, V.O.A., Sydenstricker, T.H.D., Amico, S.C., Vargas, J.V.C. and S.F. Zawadzki // Journal of Applied Polymer Science.2009. Vol. 111, No. 4, P. 1842-1849.

28. Nguyen, Phuoc Quy Phong. A Study of Oil Absorbing Capacity of Cellulose-implemented Polyurethane for the Recovery of Oil Spills/ Phuoc Quy Phong Nguyen,

A.T. Hoang, Abdel Rahman M. S Al-Tawaha// International Journal of e-Navigation and Maritime Economy.2018.Vol 9. P25-34

29. Мухаммед, А.Э. Хитозан из панциря речных раков в качестве сорбента для очистки водоемов от нефтяных загрязнений / А.Э. Мухаммед, М.Д. Мукатова // Материалы 54-й конференции ППС, посвящ. 80-летиюоснования АГУ.- 2010 - С. 122.

30. Тарановская, Е.А. Очистка сточных вод от нефтепродуктов с применением хитозана / Е.А. Тарановская, Н.А. Собгайда // Эколого-правовые и экономические аспекты экологической безопасности регионов: материалы X Междунар. науч-практ. конф. - Харьков: ХНАДУ.- 2015 - С. 53-54.

31. Noor, Al-Jammal. Review on the effectiveness of adsorbent materials in oil spill clean up / Noor Al-Jammal, Tatjana Juzsakova // 7th International Conference of ICEEE 17-19 of November 2016, Budapest, Hungary. - 2017. - P. 131-138.

32. Sayed, S.A. Oil Spill Pollution Treatment by Sorption on Natural Cynanchum Acutum L. Plant/ S.A.Sayed, A.S El Sayed, A. S., and A.M. Zayed // Journal of Applied Sciences and Environmental Management. - 2003.-Vol 7 (№ 3). P. 63-73.

33. Kyzas, G.Z. Green Adsorbents for Wastewaters: A Critical Review/ G.Z. Kyzas, M. .Kostoglou // Journals PMC .- 2014. -Vol 7 (№ 1). P. 333-364.

34. Olga, V. R. Cleanup of Water Surface from Oil Spills Using Natural sorbent Materials / V. R. Olga, V. Iskrizhitskaya Darina, A. Alexandra // Procedia chemistry. 2014. Vol 10, Р. 145 - 150.

35. Husseien, M. A comprehensive characterization of corn stalk and study of carbonized corn stalk in dye and gas oil sorption / M. Husseien, A. Amer, A. El-Maghraby ,N. Hamedallah // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis.2009. Vol 86 (№ 2). P. 360-363.

36. Hussein, M. Oil spill sorption using carbonized pith bagasse: trial for practical application/ M. Hussein, A. Amer, I. Sawsan // International Journal of Environmental Science & Technology. -2008. Vol 5. P. 233-242.

37. Radetic, M. Efficiency of recycled wool-based nonwoven material for the removal of oils from water/ M. Radetic, V. Ilic, D. Radojevic, R. Miladinovic, D. Jocic, P.Jovancic// Chemosphere . 2008. Vol 70 (№ 3). P. 525-530.

38. Chaiwon, Tawan. Study of adsorption behavior of methyl orange dye on activated carbon prepared from sugarcane bagasse via chemical activation /Tawan Chaiwon, Duangdao Channei// Carbon - Science and Technology. 2017. Vol 9 (№ 1). P. 32-38.

39. Renata, Aparecida Fideles. Trimellitated sugarcane bagasse: A versatile adsorbent for removal of cationic dyes from aqueous solution. Part I: Batch adsorption in a monocomponent system/ Renata Aparecida Fideles, Gabriel Max Dias Ferreira,Filipe Simoes Teodoro, [et al.] // Journal of Colloid and Interface Science. -2018 .Vol 515. P. 172-188

40. Tu, W. Enhanced performance in phenol removal from aqueous solutions by a buoyant composite photocatalyst prepared with a twolayered onfiguration on polypropylene substrate/ W. Tu, Y. Lin, R. Bai // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2016 Vol 4(№ 1). P. 230-239.

41. Rajakovic-Ognjanovi, V. Governing factors for motor oil removal from water with different sorption materials/ V. Rajakovic-Ognjanovi , G. Aleksic, Lj. Rajakovic// Journal of Hazardous Materials. 2008. Vol 154(№ 1-3). P. 558-563.

42. Иванова, М.А. Сорбент для ликвидации разливов нефти на основе пенополиуретана и отходов пенополистирола / М.А. Иванова, Л.А. Зенитова // Экология и промышленность России. - 2015. - № 4. - С. 42-46.

43. Tran, Ba Thoai. Chitosan: nguyen lieu quy tu phe pham che bien thuy, hai san. https://tranbathoaimdphd.wordpress.com/2018/03/19/chitosan-nguyen-lieu-quy-tu-phe-pham-che-bien-thuy-hai-san/ Дата обращения 19.03.2018 г.

44. Kaya, M. Physicochemical comparison of chitin and chitosan obtained from larvae and adult Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineataj / Kaya M., Baran T., Erdogan S., Mente§ A., Ozusaglam M.A., Qakmak Y.S// Mater. Sci. Eng.- 2014. Vol 45. P. 72-81.

45. Kaya, M. New chitin, chitosan, and O-carboxymethyl chitosan sources from resting eggs of Daphnia longispina (Crustacea); with physicochemical characterization,

and antimicrobial and antioxidant activities / Kaya M., Cakmak Y.S., Baran T., Asan-Ozusaglam M., Mentes A., Tozak K.O // . Biotechnol. Bioprocess Eng. 2014^Vol 19. P. 58-69.

46. Kumar, M.R. Chitosan chemistry and pharmaceutical perspectives/ Kumar M.R., Muzzarelli R.A., Muzzarelli C., Sashiwa H., Domb A // Chem. Rev. 2005JVol 104. № 12 P.17-84.

47. Rabea, E.I. Chitosan as antimicrobial agent: Applications and mode of action/ Rabea E.I., Badawy M.E.-T., Stevens C.V., Smagghe G., Steurbaut W// Biomacromolecules.- 2003. Vol 4. № 6 P.17-84.

48. Muzzarelli, R.A. Natural Chelating Polymers: Alginic Acid, Chitin and Chitosan/ Muzzarelli R.A// Published in 1973 in Oxford by Pergamon Press. 254P.

49. Rinaudo, M. Chitin and chitosan: Properties and applications/ Rinaudo M// Prog. Polym.2006^Vol 31. № 7. P.603-632.

50. Shahidi, F. Chitin, chitosan, and co-products: Chemistry, production, applications, and health effects/ Shahidi F., Abuzaytoun R // Adv. Food Nutr. Res. .2005.Vol 49. P.63-135.

51. Kaya, M. Fluctuation in physicochemical properties of chitins extracted from different body parts of honeybee/ Kaya M., Mujtaba M., Bulut E., Akyuz B., Zelencova L., Sofi K // Carbohydr Polym.- 2015. Vol 132(№ 5). P.9-16.

52. Kaya, M . Changes in physicochemical properties of chitin at developmental stages (larvae, pupa and adult) of Vespa crabro (wasp) / Kaya M., Sofi K., Sargin I., Mujtaba M //Carbohydr Polym. 2016. Vol 145. P.64-70.

53. Tanaka, K. Composite texture of chitin and keratin in an animal organ, Lingula seta/ Tanaka K., Katsura N., Saku T., Kasuga S// polymer journal. 1988. Vol 20. P.119-123.

54. Jang, M.K. Physicochemical characterization of a-chitin, ß-chitin, and y-chitin separated from natural resources/ Jang M.K., Kong B.G., Jeong Y.I., Lee C.H., Nah J.W// ournal of Polymer Science Part A Polymer Chemistry 2004. Vol 42(№ 14). P.3423-3432.

55. Kaya, M. Physicochemical characterization of chitin and chitosan obtained from resting eggs of Ceriodaphnia quadrangula (Branchiopoda: Cladocera: Daphniidae)/ Kaya

M., Baran T., Saman I., Asan Ozusaglam M., Cakmak Y.S., Mente§ A // Journal of Crustacean Biology. - 2014. Vol 34(№ 2). P.283-288.

56. Il'Ina, A. Hydrolysis of chitosan in lactic acid/ Il'Ina A., Varlamov V// Applied Biochemistry and Microbiology . - 2004. Vol 40. P.300-303.

57. Kuroiwa, T. Factors affecting the composition of oligosaccharides produced in chitosan hydrolysis using immobilized chitosanases. Biotechnol/ Kuroiwa T., Ichikawa S., Hiruta O., Sato S., Mukataka S// Biotechnol Prog Prog. 2002. Vol 18. (№ 5). P.969-74.

58. Rahat, Sharif. The Multifunctional Role of Chitosan in Horticultural Crops; A Review/ Rahat Sharif, Muhammad Mujtaba, Mati Ur Rahman // Journals PMC. 2018. Vol 23(№ 4). P872.

59. Mao, S. The depolymerization of chitosan: Effects on physicochemical and biological properties/ Mao S., Shuai X., Unger F., Simon M., Bi D., Kissel T// International Journal of Pharmaceutics. 2004. Vol 281. (№ 1-2). P 45-54.

60. Chen, R. Changes of polydispersity and limiting molecular weight of ultrasound-treated chitosan/ Chen R., Chan J // Carbohydrate Research. 1977. Vol 299. (№ 4). P. 287-294.

61. Khanjari, A. Combined effect of N, O-carboxymethyl chitosan and oregano essential oil to extend shelf life and control Listeria monocytogenes in raw chicken meat fillets/ Khanjari A., Karabagias I., Kontominas M// LWT-Food Sci. Technol. 2013. Vol 53. (№ 1). P. 94-99.

62. Zargar, V. A review on chitin and chitosan polymers: Structure, chemistry, solubility, derivatives, and applications/ Zargar V., Asghari M., Dashti A// ChemBioEng Rev. 2015 Vol 2. (№ 3). P. 204-226.

63. Xiao, B. Synthesis and characterization of ^-(2-hydroxy)propyl-3-trimethyl ammonium chitosan chloride for potential application in gene delivery/ Xiao B., Wan Y., Wang X., Zha Q., Liu H., Qiu Z., Zhang S// Colloids Surf. B Biointerfaces. 2012. Vol 91. P. 168-74.

64. Abd-Alla, M. New safe methods for controlling anthracnose disease of mango (Mangifera indica L.) fruits caused by Colletotrichum gloeosporioides (Penz.)/ Abd-Alla M., Wafaa M// J. Am. Sci. 2010. Vol 8. (№ 8).. P .361-367.

65. Dash, M. Chitosan—A versatile semi-synthetic polymer in biomedical applications/ Dash M., Chiellini F., Ottenbrite R., Chiellini E// Progress in Polymer Science. 2011. Vol 36. (№ 8). P.981-1014.

66. Shukla, S.K., Mishra A.K., Arotiba O.A., Mamba B.B. Chitosan-based nanomaterials: A state-of-the-art review/ Shukla S.K., Mishra A.K., Arotiba O.A., Mamba B.B// International Journal of Biological Macromolecules. 2013. Vol 59. P 4658.

67. Vroman, I. Biodegradable Polymers/ Vroman I., Tighzert L// Materials. 2009. Vol 2(№ 2). P. 307-344.

68. Kaya, M. Surface morphology of chitin highly related with the isolated body part of butterfly (Argynnis pandora)/ Kaya M., Bitim B., Mujtaba M., Koyuncu T// Int. J. Biol. Macromol. 2015. Vol 81. P.443-449.

69. Rinaudo, M. Main properties and current applications of some polysaccharides as biomaterials/ Rinaudo M// Polym. Int. 2008. Vol 57 (№ 3). P. 397-430.

70. Shamov, M. Interaction of carboxylic acids with chitosan: Effect of pK and hydrocarbon chain length/ Shamov M., Bratskaya S.Y., Avramenko V// J. Colloid Interface Sci. 2002. Vol 249 (№ 2). P. 316-21.

71. Cervera, M.F. Effects of spray drying on physicochemical properties of chitosan acid salts/ Cervera M.F., Heinämäki J., de la Paz N., Lopez O., Maunu S.L., Virtanen T., Hatanpää T., Antikainen O., Nogueira A., Fundora J// AAPS PharmSciTech. 2011. Vol 12 (№ 2). P. 637-649.

72. Базарнова, Н. Г. Методы исследования древесины и ее производных: учебник / НГ Базарнова, Е. В. Карпова., И. Б. Катраков и др., - Барнаул, 2002. - 160 с.

73. Akyuz, L. Diatomite as a novel composite ingredient for chitosan film with enhanced physicochemical properties/ Akyuz L., Kaya M., Koc B., Mujtaba M., Ilk S., Labidi J., Salaberria A.M., Cakmak Y.S., Yildiz A// Int J Biol Macromol. 2017. Vol 105(№ 2). P. 1401-1411.

74. Mujtaba, M. Utilization of flax (Linum usitatissimum) cellulose nanocrystals as reinforcing material for chitosan films/ Mujtaba M., Salaberria A.M., Andres M.A., Kaya M., Gunyakti A., Labidi J// Int J Biol Macromol. 2017 Vol 104. P 944-952.

75. Allan, C.R. The fungicidal effect of chitosan on fungi of varying cell wall composition/ Allan C.R., Hadwiger L.A// Exp. Mycol. 1979 Vol 3. P 285-287.

76. Barber, M., Bertram R., Ride J. Chitin oligosaccharides elicit lignification in wounded wheat leaves/ Barber M., Bertram R., Ride J// Physiological and Molecular Plant Pathology 1989. Vol 34(№ 1). P. 3-12.

77. Chirkov, S.N. Chitosan inhibits systemic infections caused by DNA-containing plant viruses/ Chirkov S.N., Surguchova N., Atabekov J.G// Archives of Phytopathology and Plant Protection. 1994. Vol 29(№ 1). P.21-24.

78. Li, B. Effect of chitosan solution on the inhibition of Acidovorax citrulli causing bacterial fruit blotch of watermelon/ Li B., Shi Y., Shan C., Zhou Q., Ibrahim M., Wang Y., Wu G., Li H., Xie G., Sun G// J. Sci. Food Agric. 2013. Vol 29(№ 1). P.21-24.

79. Agbodjato, N.A. Synergistic effects of plant growth promoting rhizobacteria and chitosan on in vitro seeds germination, greenhouse growth, and nutrient uptake of maize (Zea mays L)/ Agbodjato N.A., Noumavo P.A., Adjanohoun A., Agbessi L., Baba-Moussa L// Biotechnol. Res. Int. 2016. Vol 2016. P.11

80. Горовой, Л.Ф. Сорбционные свойства хитозана и его производных: хитозан, его строение и свойства / Л.Ф. Горовой, В.Н. Косяков // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. - М.: Наука, 2002. - C. 217-246.

81. Информация о хитине и хитозане, его использовании. Режим доступа:http://vostokbor.com/product/23820 (дата обращения 28.11.15 г.)

82. Отчет Межведомственного научного совета по радиохимии. Российская академия наук, Федеральное агентство по атомной энергии. М., 2006. http://radiochem.ru/ai/282/file/otchet_2005.pdf (дата обращения 16.05.2016).

83. Патент РФ № 2355646, МПКC02F1/58.Способ очистки лигнинсодержащих сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности растворами хитозана / Макаревич Н.А., Паламарчук И. А., Бойцова Т.А.; заявитель и патентообладатель Макаревич Николай Анатольевич, Паламарчук Ирина Анатольевна, Бойцова

Татьяна Александровна, Государственное учреждение Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской академии наук -№2007119364/15; заявл. 24.05.2007; опубл. 20.05.2009//www.fips.ru. (дата обращения 10.06.2015)

84. Патент РФ № 2279405, МПК C02F1/54, C02F1/58, C02F101/32. Способ очистки вод от нефтепродуктов/ Авраменко В.А., Братская С.Ю., Железнов В.В., Сергиенко В.И., Филиппова И.А., Юдаков А.А., Юхкам А.А; заявитель и патентообладатель Авраменко, Валентин Александрович, Братская Светлана Юрьевна, Железнов Вениамин Викторович, Сергиенко Валентин Иванович, Филиппова Ирина Анатольевна, Юдаков Александр Алексеевич, Юхкам Анна Александровна, Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН ООО «Техносорб» // №2004125778/15; заявл. 23.08.2004; опубл.10.07.2006//www.fips.ru. (дата обращения 10.06.2015).

85. Патент РФ № 2495829, MnKC02F1/52, C02F1/56. Способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод (варианты) / Жохова О.К., Богачёв Н.А., Блинов А.А., Бутов Г.М., Уткина Е.Е., Быкадоров Н.У.; заявитель и патентообладатель Жохова Ольга Кузьминична, Богачёв Никита Александрович, Блинов Андрей Александрович, Бутов Геннадий Михайлович, Уткина Екатерина Евгеньевна, Быкадоров Николай Ульянович, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) /-№2012133809/10; заявл. 07.08.2012; опубл. 20.10.2013//www.fips.ru

86. Патент РФ № 2277013, МПК B01J20/16, B01J20/26, B01J20/32. Способ получения сорбентов для очистки воды/ Шапкин Н.П., Постойкин В.В., Завьялов Б.Б., Нгуен Т.Н.; заявитель и патентообладатель Шапкин Николай Павлович, Постойкин Виталий Викторович, Завьялов Борис Борисович, Нгуен Тинь Нгиа // -№ 2004135113/15; заявл. 01.12.2004; опубл. 27.05.2006// www.fips.ru

87. Патент РФ № 2253625 , МПК C02F1/54, C02F103:04. Способ очистки воды и комплексный флокулянт для осуществления способа/ Братская С. Ю., Сергиенко В. И., Червонецкий Д. В., Авраменко В.А.; заявитель и патентообладатель Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (Институт химии ДВО РАН) // - № 2004116458/15; заявл. 31.05.2004; опубл. 10.06.2005// www.fips.ru.

88. Патент РФ № 2223279, МПК C08B37/08, C08J3/075, C08L5/08,A61K31/722, A23L1/056. Способ получения модифицированной хитозановой эмульсии и продуктов на ее основе / Майер Б.О.; заявитель и патентообладатель Майер Борис Олегович // - № 2001127276/04; заявл.09.10.2001; опубл. 27.06.2003// www.fips.ru .

89. Патент РФ № 2408746,МПК D01F8/00, D01F8/02, D01F8/04, A61L17/00, A61L15/32, D01F4/00.Способ получения хитозансодержащих нитей / Вихорева Г. А., Успенский, С.А., Владимиров Л. В., Иванькова С. Ю., Гальбрайх Л.С.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А.Н. Косыгина» // - № 2009124587/05; заявл. 29.06.2009;опубл. 10.01.2011// www.fips.ru.

90. Макаревич, Н.А. Динамика изменения сорбционных свойств лигносульфонатов, хитозана, полиэтилентиамина и поликомплексов на их основе в зависимости от степени набухания в парах воды/ РЖ Технологические аспекты охраны окружающей среды. - 2011. - № 4. - 11.04-85.239. - Реф. ст.: тМакаревич Н.А., Бойцова Т.А., Бровко О. С., Паламарчук И. А // Вода: химия и экология -2010. - №6 - C. 22-28.

91. Gyliene O. Сорбция меди (II) - ЭДТУ на хитозане и его регенерирование// РЖ Технологические аспекты охраны окружающей среды. - 2008. - № 7.- 08.0785.249. - Реф. ст.: Gyliene O., Nivinskiene O., Razmutel. Copper (II)—EDTA sorption on to hitozan and itsregene rationapplyin gelectrolysis // J. Hazardous Mater. - 2006. - № 3- С. 1430-1437.

92. Патент РФ № 259221, МПКC02F1/28. Способ очистки водных растворов от эндотоксинов/ Разов В.И., Шкуратов А.Л., Ермак И.М., ШапкинН.П., Давыдова

В.Н.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) (RU) Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский институт биоорганической химии им Г.Б. Елякова Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТИБОХДВО РАН)// - № 2010123325/10; заявл. 07.06.2010, опубл. 10.05.201//www.findpatent.ru.

93. Патент РФ № 246175, МПКC08B037/08-C08J005/18. Способ получения плёночного покрытия на основе хитозана и плёночное покрытие на основе хитозана/ Фомина В.И., Шиповская А.Б., Юсупова К.А., Бузинова Д.А.; заявитель и патентообладатель Шиповская Анна Борисовна, Фомина Валентина Ивановна -№2010132162/10; заявл. 02.08.2009, опубл.20.09.2012//www.allpatents.ru.

94. Тунакова, Ю. А. Исследование эффективности биополимерных сорбентов на основе хитозана в отношении металлов / Тунакова Ю. А., Мухаметшина Е. С., Шмакова Ю. А// Вестник Казанского государственного технологического университета .-2011 .- № 4 (60). -Вып. 10. - C.96-101.

95. Mohamed, Younis Alaa Eldin. Application of хитозан as a sorbent of heavy metal ions in the water processing/ Younis Alaa Eldin Mohamed //Естественные науки -АГУ.- 2009. Vol 27( № 2)- P. 156-162.

96. Mohamed, Younis Alaa Eldin. Production of хитозан and its used as sopbent/ Alaa Eldin M. Younis, M. D. Mukatova // POS 1-30 - EUCHIS 2009 - 9th International Conference of the European Chitin Society, Venice, Italy 23-26 May 2009 - Р. 8 - 9.

97. Mukatova, M. D. Biologically active substances of fresh-water crustacean, methods of extraction and prospects of use / M. D. Mukatova , A.M. Younis, A.V. Privezentzev // 14th European congress on biotechnology. - Barcelona, Spain 13-16 September, 2009. - P. 12 - 13.

98. Татаринов, П.В. Целевая функциональная модификация хитозана / П.В. Татаринов, А.Е. Мочалова, Л.И. Бажан, Л. А. Смирнова, И.В. Бодриков // тез. докл. 11-я науч.-техн. конф. Перспективы развития химии и практического применения алициклических соединений: Волгоград, 2008. - С. 78.

99. Патент РФ № 2253625 Способ очистки воды и комплексный флокулянт для осуществления способа / Червонецкий Д.В., Братская С.Ю., Авраменко В.А., Сергиенко В.И. - Опубл. 10.06.2005, БИ №. 16. www.findpatent.ru.

100. Патент РФ № 2279405 Способ очистки вод от нефтепродуктов / Авраменко В.А., Братская С.Ю., Железнов В.В., Сергиенко В.И., Филиппова И.А., Юдаков А.А.- Опубл. 10.07.2006, БИ № 19. www.findpatent.ru.

101. Селиверстов, А.Ф. Сорбционное выделение актинидов из нейтральных и щелочных растворов хитозансодержащими материалами / А.Ф. Селиверстов, И.Г. Тананаев, Б.Г. Ершов //тез. докл. 4-ой Российской конф. Радиохимия 2003: -Озерск: ОГУ, С. 18 - 22.

102. Фадина, Ю И. Обзор российского рынка полимеров / Фадина Ю И// Бизнес-образование в экономике знаний- 217. - № 1. - С. 99-101.

103. Саундерс, Д.Х. Химия полиуретанов / Д.Х. Саундерс, К.К. Фриш. - М.: Химия, 1968. - 470с.

104. Ануфриева, Н.М. Исследование пенополиуретанов как средства удаления нефти с поверхности водоёмов / Н.М. Ануфриева, М.П. Нестерова // Водные ресурсы. - 1974. - № 4. - С. 149-154.

105. Обозорный, В.Ф. Опыт исследования пенополиуретана в качестве фильтрующего материала при очистке нефтесодержащих сточных вод / В.Ф. Обозный, И.Д. Пичахчи, В.В. Шимкович // Химия и технология топлив и масел. -1976. - № 11. - C. 28-30.

106. Патент РФ № 764805 Бельгия. Способ удаления масел и углеводородов с поверхности воды / E.C. Gadron, A. Jourquin. - Заявл. 16.09.99; Опубл. 10.09.04. www.findpatent.ru.

107. Чикина, Н.С. Использование сорбента на основе пенополиуретана и шелухи гречихи при ликвидации разливов углеводородов/ Н.С. Чикина, А.В. Мухамедшин, Л.А. Зенитова // Безопасность жизнедеятельности. - 2008. - № 9. - С. 31-35.

108. Чикина, Н.С. Применение сорбента на основе пенополиуретана и шелухи гречихи для снижения экологической нагрузки на водных акваториях/ Н.С.

Чикина, А.В. Мухамедшин, Л.А. Зенитова // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2008.- № 10. - С. 53-57. 115.

109. Чикина, Н.С. Снижение экологической нагрузки от разливов нефти и нефтепродуктов с помощью сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур/ Н.С. Чикина, А.В. Мухамедшин, Л.А. Зенитова, А.С. Сироткин [ и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2009. - № 6. - С. 184192.

110. Нгиа, Н.Х. Комплексная переработка отходов рисового производства с одновременным получением диоксида кремния, лигнина и целлюлозы / Н.Х.Нгиа, Л.А. Зенитова, Л.К. Зиен // Проблемы региональной экологии. - 2019. - № 2. - С. 611.

111. Нгиа, Н.Х. Получение микрокристаллической целлюлозы из рисовой шелухи Н.Х. Нгиа / Л.А. Зенитова, Д.Б. Просвирников, Р.Г. Сафин //Деревообрабатывающая промышленность. - 2019. - № 2. - С. 89-98.

112. Нгиа, Н.Х. Способ получения аморфного наноразмерного диоксида кремния из отходов рисового производства / Н.Х. Нгиа, Л.А. Зенитова, Л.К. Зиен, Д.Н. Чуен// Экология и промышленность России. - 2019. - Т.20. - № 4. - С. 30-35.

113. Иванова, М.А. Регенерация поглощенных продуктов сорбентом ППУ-ОЗК / М.А. Иванова, Р.Т. Муртазина, Н.С. Чикина, В.В. Янов, Л.А. Зенитова // Бутлеровские сообщения. - 2011. - Т. 28. - № 20. - С. 89-93.

114. Иванова, М.А. Центрифугирование как способ регенерации поглощённой нефти сорбентом «ГРИНСОРБ» / М.А. Иванова, Р.Т. Муртазина, Л.А. Зенитова // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. -№ 21. - С. 127-129.

115. Ivanova, M.A. Phytogenic waste as filler for the anti-oil-spill sorbent / M.A. Ivanova, V.V. Yanov, N.Z. Mingaleev, L.A. Zenitova, R.A. Akhmedyanova // Processes of petrochemistry and oil refining. - 2018. - Vol. 19. - No. 3. - P. 350-359.

116. Иванова, М.А. Ликвидация нефтяных загрязнений / М.А. Иванова, Н.С. Чикина, Л.А. Зенитова // Бутлеровские сообщения. - 2012. - Т. 29. -№ 3. - С. 1-12.

117. Araya, Ruben. Change in the Bacterial Community of NaturalRiver Biofilm during Biodegradation of Aniline-Derived Compounds Determined by DenaturingGradient Gel Electrophoresis/ Ruben Araya, Nobuyasu Yamaguchi, Katsuji Tani, and Masao Nasu// Environmental Science and Microbiology. Japa.-2003. - №. 49. P. 140-145.

118. Куен, Тхи Куинь Ань. Полимерная композиция на основе пенополиуретана и хитозана / Куен Тхи Куинь Ань, Зенитова Л.А., Иванова М.А // Вестник технологического университета 2017. Т 20- №. 11. - С. 32-35.

119. Куен, Тхи Куинь Ань, Пенополиуретан, наполненный хитозаном - сорбент для ликвидации нефтяных загрязнений/ Куен Тхи Куинь Ань, Д.И. Фазылова, А.А. Назирова, Л.А. Зенитова // Экология и промышленность России. 2019. Т 23- №. 5. - С. 37-41.

120. Куен, Тхи Куинь Ань. Сорбент на основе хитина для ликвидации нефтеразливов / Чан И Доан Чанг, М.А. Иванова, В.В. Янов, Зенитова Л.А // Бутлеровские сообщения - 2017. - №. 12. - С. 140-145.

121. Quyen, Thi Quynh Anh, Liquidation of oil spills using a sorbent based onchitosan/ Quyen Thi Quynh Anh, Zenhitova L.A. // IOP Conference Series Earth and Environmental Science.St. Petersburg Polytechnic University.2019. №. 337, C.1 -6.

122. Куен, Тхи Куинь Ань. Хитозан содержащие пенополиуретаны в качестве поглотителей нефтеразливов / Куен Тхи Куинь Ань, Л.А. Зенитова// Научный журнал Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. Вестник ПНИПУ. 2019. - №. 2. - С. 7- 21.

123. Cooper, D. Oil spill sorbents: Testing protocol and certification listing program/Cooper, D. , Gausillac, I // biennial international conference on the prevention, behavior, control and cleanup of oil spills; Tampa, FL. United States.-1993. V 24. P. 549-551.

124. Козлов, Д. В. Основные принципы спектроскопии и ее применение в химии : учеб. пособие / Д. В. Козлов, Г. А. Костин, А. П. Чупахин. - Новосибирск : [s. n.], 2008. - 121 с.

125. Галимова, Р.3. Обработка результатов исследования процессов адсорбции с использованием программного обеспечения Microsoft excel/ Р.3. Галимова, И. Г. Шайхиев С. В. Свергузова.Практикум. Казань - Белгород 2017- 60 с.

126. Тарасевич, Б. Н. ИК спектры основных классов органический соединений : учебник / Б. Н. Тарасевич - Москва, 20012. - 55 с.

127. Gallego, Rocío. Isocyanate-Functionalized Chitin and Chitosan as Gelling Agents of Castor Oil/ Rocío Gallego, Jesús F. Arteaga, Concepción Valencia and José M. Franco// Molecules, 2013. Vol 18(№ 6). P. 6532-6549.

128. Nasar, A. S. Forward and reverse reactions of N-methylaniline-blocked polyisocyanates: a clear step into double Arrhenius plots and equilibrium temperature of thermally reversible reactions/ Nasar. A. S., & Libni, G// RSC Advances. 2017. Vol 7. P.

34149-34159.

129. Diasa, Regina Coeli Moreira. Porous Biodegradable Polyurethane Nanocomposites: Preparation, Characterization, and Biocompatibility Tests/ Regina Coeli Moreira Diasa, Alfredo Miranda Góesb, Rogéria Serakidesc, Eliane Ayresa, Rodrigo Lambert Oréficea// Materials Research. 2010. Vol 13(№ 2). P. 211-218.

130. Al, Nabulsi A. Isocyanurate formation during rigid polyurethane foam assembly: a mechanistic study based on in situ IR and NMR spectroscopy/ Al Nabulsi. A., Cozzula. D// Polymer Chemistry. 2018. Vol 39(№ 9). P. 4891-4899.

131. Kopusov, L. I. Spectral studies on the structure of polyurethane elastomers/ Kopusov. L. I., & Zharkov. V. V.// Journal of Applied Spectroscopy. 1966. Vol 5(№ 1). P. 95-97.

132. Куен, Тхи Куинь Ань. Сорбционная способность комбинированного сорбента на основе пенополиуретана и хитозана по отношению к нефти, разлитой на водной поверхности / Куен Тхи Куинь Ань, Л.А. Зенитова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического книверситета. Химическая технология и биотехнология. 2019. № 4. - С. 36-45.

133. Vijapurapu, C.S. Compositional effects of fluids on spreading, adhesion and wettability in porous mediaColloid/ C.S. Vijapurapu, D.N. Rao// Surf. Physicochem. Eng. Asp. 2004. Vol 241. P. 335-342.

134. Rostami, Peyman. Effect of water salinity on oil/brine interfacial behaviour during low salinity waterflooding: A mechanistic study/ PeymanRostami, Mohammad FattahiMehraban, Mohammad Sharifi // Petroleum.2019. Vol 5.№.4. P. 367 -374.

135. Younker, J.M. Impact of salinity and dispersed oil on adsorption of dissolved aromatic hydrocarbons by activated carbon and organoclay/ J.M. Younker, M.E. Walsh// J Hazard Mater. 2015. Vol 299. P. 562-569.

136. Chen, N. Versatile fabrication of ultralight magnetic foams and application for oil-water separation ACS Nano/ N. Chen, Q. Pan// ACS Nano. 2013. Vol 8. №.7. P. 68756883.

137. Shiu, R.F. Superhydrophobic graphene-based sponge as a novel sorbent for crude oil removal under various environmental conditions/ R.F. Shiu, C.L. Lee, P.Y. Hsieh, [et al.]// Chemosphere. 2018. Vol 207. №.7. P. 110-117.

138. Куен Тхи Куинь Ань. Сорбент на основе хитозана и пенополиуретана для очистки водных сред от ионов металлов и красителей / Л. А. Зенитова, Нго Хонг Нгиа // Бутлеровские сообщения. - 2020. - Т. 63. - № 8. - С. 11-17.

139. Gamal, A. Removal of Some Heavy Metal Ions Using Grafted Polyurethane Foam/ Gamal A. Meligi //Polymer-Plastics Technology and Engineering. 2008. Vol 47, P. 106113.

140. Angel, Ramon Hernández-Martínez .Evaluation of Inulin Replacing Chitosan in a Polyurethane/Polysaccharide Material for Pb2+ Removal/ Angel Ramon Hernández-Martínez, Gustavo A. Molina, Luis Fernando Jiménez-Hernández, Adrian Hendrik Oskam, Gerardo Fonseca// Molecules.2017.vol 22. N12.P.1-15.

141. Lee, cheon ho. Preparation and acid dye adsorption behavior of polyurethane/chitosan composite foams/Lee cheon ho, Young Gyu Jeong, EL// Fibers and Polymers . 2009, Vol 10. No 5. P.636-642.

142. Фридланд, С. В. Промышленная экология. Основы инженерных расчетов: учебник / Фридланд С. В. , Ряписова Л. В., Стрельцова Н. Р., Зиятдинов Р. Н. - Москва : Колосс, 2008. - 176 с.

143. Романова, С.М. Экология: учебник / С.М. Романова, С.В. Степанова, А.Б. Ярошевский, И.Г. Шайхиев - Казань : издательство КНИТУ, 2017. - 340 с.

144. Вершков, Л.В. Методика определения предотвращенного экологического ущерба / Л.В. Вершков, В.Л. Грошева и т.д. - Москва, 1999. - 41с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ВЫГОД Исследования по переработке отходов после процесса адсорбции [142-143] - Класс опасности отходов при их образовании и после обезвреживания Класс опасности отходов при их образовании Отходы при их образовании состоит из: ППУ и хитозана.

Определения массового содержания компонента в процентах: отход состоит из 2 грамм сорбционного материала ППУ-ХК, которыйо включает x% хитозана и у% ППУ

Таблица 7.1 - Компонентный состав отхода

Компонент отхода Массовая для компонента, (%) Масса компонента в 1 кг отхода, (мг) (С^)

Хитозан X X*1000

ППУ Y у*1000

Таблица 7.2 - Первичные показатели опасности компонента отхода

Первичные показатели опасное компонента отхода Степень опасности компонента отхода для ОПС I каждому компоненту отхода

Хитозан Балл ППУ Балл

ПДКп (ОДК), мг/кг - - - -

Класс опасности в почве - - 4 4

ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л - - - -

Класс опасности в воде хозяйственн питьевого использования _ _ _ _

ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л - - 10 4

Класс опасности в воде рыбохозяйственно: использования _ _ 4 4

ПДКс.с. (ПДКм.р.., ОБУВ), мг/м3 10 4 - -

Класс опасности в атмосферном воздухе 4 4 _ _

ПДКп.п.. (Мду, МДС), мг/кг - - - -

Lg ф, мг/л/ ПДКв мг/л) - - - -

Lg (Оас, мг/м3/ ПДКр.з.) - - - -

Продолжение таблицы 7.2

(Снас, мг/м3/ ПДКс.с. или ПДКм.р.) — — — —

Lg Кow (октанол/вода) - - - -

ЬБзо мг/кг 5000 3 5000 3

ЬБ50 мг/кг3 - - 1000 2

ЬБзоводи мг/л/96ч - - 100 3

БД = БПК5/ХПК 100% - - - -

Перситентность (трансформация окружающей природной среде) — — — —

Биоаккумуляция (поведение в пищево цепочке) 3 3 — —

Число установлеых показателей (п) 4 6

Показатель информационной полноты п/ (N=12) 0,3 0,5

Балл 1 2

Итого количество баллов по все 15 22

показателям (Р1)

Среневзешенный относительный показатель оценки экологической безопасности компонента отхода (Х^ рассчитывают по формуле:

Р

Х- 1

Х

1 п + 1 15

хитозан ^ ^ " 22

хппу = 3'14

6 +1

Коэффициента рассчитывается по формуле:

4Х 1

1 3 3

4 3 1

гу __1 _ О СП

Ъхитозан = 3,67

_ 4.3,14 1 _

Ъппу = —'--- = 3,85

ппу 3 3'

Поскольку 2 < Ъхитозан , /нефть <4, поэтому коэффициент рассчитывается по формуле:

lgWl = Ъ

1ё^хитозан ^хитозан ' = 3,67 ^ППУ = 2ппу = 3,85 ^ ^^хитозан = 103,67 = 4677,35 Wппy = 103,85 = 7079,46 Показатель степени опасности компонента отхода для ОПС К рассчитывается по формуле:

г.

к = — 1 ^

к = Схитозан = 100000 =

хитозан W 4677 35 ,

хитозан

к = Сп^ = 233000 = 32 91

ппу

WППу 7079,46

Вычисляем показатели. К по формуле:

к = I к.. = К хитозан + Кппу = 16,31 + 25,15 = 54,29

Поскольку 10 <К <100 класс опасности отхода: IV. Класс опасности отходов после обезвреживания

Отходы после сорбции нефти состоит из:

1) ППУ;

2) нефти;

3) хитозана;

Определения массового содержания компонента в процентах Отход состоит из 2 грамм сорбционного материала ППУ-Х, который включает х% хитозана и у% ППУ, ъ грамм нефти;

30% 2

% Хитозана в отходе: %хитозан =-— = 10%

2 + 4

70% 2

% ППУ в отходе: %ппу =-- = 23,3%

2 + 4

4

% Нефти в отходе: %нефть =-.100% = 66,7%

2 + 5,86

Таблица 7.3 - Компонентный состав отхода

Компонент отхода Массовая доля компонента, (%) Масса компонента в 1 кг отхода, (мг)(С0

Хитозан 10 100000

ППУ 23,3 233000

Нефть 66,7 667000

Первичные показатели опасности компонента хитозан; ППУ - по полиуретановой анионной водной дисперсси; нефть - по нефти -многосернистая.

Таблица 7.4 - Первичные показатели опасности компонента отхода

Первичные показатели опаснос компонента отхода Степень опасности компонента отхода для ОПС I икаждому компоненту отхода

Хитозан Балл ППУ Балл Нефть Балл

ПДКп (ОДК), мг/кг

Класс опасности в почве 4 4 3 3

ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л 0.1 2

Класс опасности в воде хозяйственн питьевого использования — — — — 3 3

ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л — — 10 4 — —

Класс опасности в во, рыбохозяйственного использования — — 4 4 3 3

ПДКс.с. (ПДКм.р.., ОБУВ), мг/м3 10 4

Класс опасности в атмосферном воздкх< 4 4

ПДКп.п.. (Мду, МДС), мг/кг

Lg ф, мг/л/ ПДКв мг/л)

Lg (Снас, мг/м3/ ПДКр.з.)

(Снас, мг/м3/ ПДКс.с. или ПДКм.р.)

Lg Кow (октанол/вода)

LD50 мг/кг 5000 3 5000 3 2000 3

LD50 мг/кг3 - - 1000 2 530 2

LD50води мг/л/96ч - - 100 3 30 3

БД = БПКз/ХПК 100% - -

Перситентность (трансформация окружающей природной среде) — — — — 3 3

Биоаккумуляция (поведение в пищево цепочке) 3 3 — — — —

Число установлеых показателей (п) 4 6 8

Показатель информационной полнот пМ (N=12) 0,3 0,5 0,67

Балл 1 2 2

Итого количество баллов по все показателям (Р{) 15 22 24

Среневешенный относительный показатель оценки экологической безопасности компонента отхода (Х^ рассчитывают по формуле:

В

Х =

_

1 п + 1

Х = хитозан =

Ххитозан

п + 14 + 1

хитозан

Р 22

Хппу =—— = — = 3,14

ппу П ппу + 1 6 + 1

х = Р нефть = 24 =

Хнефть=пнефГфтг = 8+г =2,67

Коэффициента Ъ1 рассчитывается по формуле:

4Х 1

Ъ =

-1

1 3 3 4Х 1 4.3 1

ъ = хитозан = = 3 67

Ъхитозан ^ 3_3 3,67

Ъппу = ^" 1 = 4.3,14" 1 = 3 5

ппу 3 3 3 3

ъ = 4Хнефть 1 = 4.2,67 1= 3 23 нефть 3 " 3 3 " 3 ,

Поскольку 2 < Ъхитозан, Ъппу, Ънефть <4, поэтому коэффициента Ъ1 рассчитывается по формуле:

lgWl = Ъ

1§^^хитозан Ъхитозан ' = 3,67 1gWппy = 2ппу = 3,85

1gWнефть Ънефть 3,23

^ ^^хитозан = 103,67 = 4677,35 Wппy = 103,85 = 7079,46 ^^нефть = 10323 = 1698,24 Показатель степени опасности компонента отхода для ОПС К1 рассчитывается по формуле:

К1 = Г

1 то

= 100000

^хитозан

K = хитозан _ ^^^^^ _ 21 38

хитозан w 4677 35 '

хитозан

K233000

wnny 7079,46

к нефть _ —нефт^ _ 392,76

ф W„^b 1698,24

Вычисляем показатели К по формуле:

К = 2 Kj = Кхитозан + КпПУ + Кнефть

24,38 + 32,91 + 392,76 = 447,05

Поскольку 100 < К <1000 класс опасности отхода: III.

Предотвращенный ущерб

Предположим дальность перевозки отходов - 50 км, высота складирования 25 м. Площадь, занимаемя 1 т отходов составляет 0,00025 га.

Находят удельный ущерб от поступления в окружающую среду 1 т твердых отходов по формуле:

Ууд = Зт + (Сс +Ен.Кс), где: Зт = 7,88 руб./т; Сс = 0,147 руб./т; Ен = 0,15; Кс = 0,25 руб./т

Ууд = 7,88 + (0,147 +0,15-0,25) = 8,0645 (руб./т).

Определяют ущерб, наносимый народному хозяйству изъятием территории под складирование, создание отвалов и захоронение 1 т твердых отходов с последующей санитарно-гигиенической рекультивацией, по формуле:

Ут = (Зз + Зр) -S, где: Зз = 4,1 тыс. руб./га; Зр = 2618 руб./га; S = 0,000025 га/т;

Ут = (4,1-103 + 2618) -0,000025 = 0,16795 (руб./т).

Ущерб от поступления 1 т твердых отходов в окружающую среду находят по формуле:

Уп = Ууд + Ут = 8,0645 + 0,16795 = 8,23245 (руб./т).

Общий ущерб от загрязнения литосферы определяют по формуле: У'п = Уп-М = 8,23245- 2047,22 = 16 853,64 (руб./год).

Таким образом, предотвращенный ущерб отходов 16 853,64 (руб./год).

Расчет экономической выгоды

Эколого - экономический эффект очистки от разлива нефти с помощью сорбционного материала рассмотрен на примере водного объекта при разливе нефти танкером Санчи 6 января 2018 года в Восточно-Китайском море, в 30 км к востоку от Шанхая. В результате в море попало 113000 тонн нефти, образуя пятно площадью 145 км2 .

Эколого - экономический расчет предотвращенного ущерба

Оценка величины предотвращенного ущерба от загрязнения водной среды проводится на основе региональных показателей удельного ущерба, представляющих собой удельные стоимостные оценки ущерба на единицу (1 условную тонну) приведенной массы загрязняющих веществ по формуле:

Упр = у • ДМ, руб./год, (7.1)

где Упр - эколого - экономическая оценка величины предотвращенного ущерба водным ресурсам в рассматриваемом регионе, руб./год;

1. у - показатель удельного ущерба водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода для водного объекта в рассматриваемом регионе, руб./усл.т, [143];

ДМ - приведенная масса загрязняющих веществ, ликвидируемых в результате природоохранной деятельности, усл.т/год, формула 7.2:

ДМ = М1 - М2 (7.2)

где М1 и М2 - приведенная масса сброса загрязняющих веществ в водные объекты рассматриваемого региона, соответственно, на начало и конец расчетного периода, усл.т, формула 6.3:

N

М1 = ^ Д • т, усл.т/год, (7.3)

I=1

где I - номер загрязняющего вещества;

N - количество учитываемых загрязняющих веществ;

Л[ - коэффициент относительной эколого - экономической опасности для 1 -го загрязняющего вещества, усл.т/т, нефть Л[= 20 усл.т/т, [144];

Ш[ - масса фактического сброса 1-ого загрязняющего вещества с одинаковым коэффициентом относительной эколого - экономической опасности в водные объекты рассматриваемого региона, т/год.

Для сбора данного нефтяного разлива необходимо 434,6 т сорбционного материала и 130,38 т хитозана.

Для расчета предотвращенного эколого-экономического ущерба в результате сбора аварийного разлива нефти были использованы методики [143].

Ниже приводится последовательность расчета:

Определение удельного экологического ущерба.

Показатель удельного ущерба (у) водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода для рассматриваемого водного объекта (в Восточно-Китайском море) составляет 6397,9 руб./усл.т [142].

Расчет приведенной массы загрязняющих веществ, снимаемых (ликвидируемых) в результате природоохранной деятельности и осуществления, соответствующих водоохранных мероприятий в течение расчетного периода проводился согласно формулам 7.2, 7.3.

Расчет предотвращенного эколого - экономического ущерба для водного объекта согласно формуле 7.1, составил:

Упр = 6397,9 • 113000 = 722962700 руб./год Предотвращенный эколого - экономического ущерб с помощью использования разработанного сорбционного материала при аварии нефтеналивного танкера Санчи 6 января 2018 года в Восточно-Китайском море, в результате чего в море попало 113000 тонн нефти, образуя пятно площадью 145 км2 мог составить 722 962 700 рублей в год.

CÖNG TY CO PHÄN PHÄT TRJEN DICH VU DO THj ME LINII

IMA CHI: x6m chüa B, thön Khe Ngoai, xä Van Khe, huyen Me Linh, thänh pho

I lä Nöi, Viet Nam

Tel: +84987080212

CIÄY CHUNG Nil AN

Ket qua nghien ciru luän an "I.am sach möi truong niröc bang vät lieu hap phu dira tren bot chitosan vä polyurethane" ctia nghien ciru sinh Quyen Thi Quynh Anh- truong Dai hoe nghien ciru Cöng nghe Quöc gia Kazan - Lien Bang Nga da dirge irng dung trong qua trinh van hänh he thöng xir ly niröc thai tai Cöng ty eo phän phät trien dich vu do thj Me Linh. Plurang phäp xir ly yeu cäu cöng nghe dan gian, chi phi thäp, khöng phät sinh chät thai nguy hai, cho phcp tai sir dung nhieu län chät häp phu, dirge xem lä vät lieu hiru ich mang lai Igi ich kinh te cho nhä may.

I lä Nöi, Ngäy 26 thäng 06 näm 2020

gßs jVpec <3)dn

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.