Разработка магнитных композиционных сорбентов на основе гальваношлама для очистки воды от нефтепродутов и ионов тяжелых металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Долбня Инна Валерьевна

• Долбня Инна Валерьевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Долбня Инна Валерьевна

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Опасность загрязнения водных объектов ионами тяжелых

металлов и нефтепродуктами

1.2. Методы очистки вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов

1.2.1. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов

1.2.2. Очистка водных сред от нефти и нефтепродуктов

1.3. Сорбционная очистка сточных вод

1.4. Сорбенты на основе отходов промышленности, применяемые в процессах водоочистки

1.5. Экологическая проблема образования и накопления гальванического шлама и методы его утилизации

1.6. Магнитные сорбенты в очистке водных сред 55 Выводы по главе 1 63 ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Метод определения элементного состава вещества

2.2.2. Метод термогравиметрического анализа

2.2.3. Сканирующая электронная микроскопия

2.2.4. Инфракрасная спектрофотометрия

2.2.5. Фотометрические методы исследования

2.2.6. Титриметрические методы анализа

2.2.7. Измерение рН растворов

2.2.8. Методики измерений массовых концентраций ТМ и НП фотометрическим и ИК-спекрофотомерическим методами

2.2.9. Методика определения нефтеемкости сорбционных материалов

2.2.10. Методика определения водопоглощения сорбционных материалов

2.2.11. Методика определения плавучести сорбционных материалов

2.2.12. Исследование смачиваемости сорбционных материалов

2.2.13. Методика определения насыпной плотности сорбционных материалов

2.2.14. Расчет эффективности очистки и сорбционной емкости

сорбентов

2.2.15. Статистическая обработка данных 72 Выводы по главе 2 73 ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРРИТИЗИРОВАННОГО ГАЛЬВАНОШЛАМА ДЛЯ ОЧИСТКИ

ВОДЫ ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

3.1. Использование гальванического шлама в качестве сорбционного материала для очистки воды от ионов тяжелых металлов

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССДЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФЕРРИТИЗИРОВАННОГО ГАЛЬВАНОШЛАМА, ПАРАФИНА И ПСМ-1 ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

4.1. Исследование физико-химических свойств (плавучесть, водопоглощение, смачиваемость) и структуры магнитных сорбционных материалов

4.2. Исследование сорбционных свойств КСМ при очистке воды от

нефти и нефтепродуктов

Выводы по главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ СОРБЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ С

ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ

5.1. Технологическая схема производства КСМ

5.2. Схема ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды при использовании КСМ

5.3. Расчет экономических показателей производства композиционных сорбционных материалов

5.4. Регенерация и утилизация сорбционных материалов

5.5. Расчет предотвращенного экологического ущерба 122 Выводы по главе 5 126 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 128 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 130 Приложение А 147 Приложение Б 149 Приложение В 151 Приложение Г 152 Приложение Д 153 Приложение Е

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ТМ - тяжелые металлы

ИТМ - ионы тяжелых металлов

НП - нефтепродукты

СВ - сточные воды

СМ - сорбционный материал

ТБО - твердые бытовые отходы

ГШ - гальванический шлам (гальваношлам)

ФГШ - ферритизированный гальваношлам

ФГШгг - ферритизированный гальваношлам, полученный гидротермальным методом ферритизации

ФГШт - ферритизированный гальваношлам, полученный термическим методом ПСМ-1 - полимерный сорбционный материал на основе отходов полиэтилентерефталата (ПЭТФ)

КСМ-1 - композиционный сорбционный материал на основе ФГШ и парафина

КСМ-2 - композиционный сорбционный материал на основе ФГШ и ПСМ-1

ПНД Ф - природоохранный нормативный документ федерального уровня

КХА - количественный химический анализ

МИ - методика измерения

СЭМ - сканирующий электронный микроскоп

РФА - рентгенофлуоресцентный анализ

ТГА - термогравиметрический анализ

ДТА - дифференциально-термический анализ

ПДК - предельно допустимая концентрация

ГСО - государственный стандартный образец вещества или материала рН - водородный показатель НЕ - нефтеемкость

ВП - водопоглощение Э - эффективность, % А - сорбционная емкость, мг/г, г/г

-5

С - концентрация, мг/дм

СанПиН - санитарные правила и нормы

ЛАРН - ликвидация аварийных разливов нефти

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка магнитных композиционных сорбентов на основе гальваношлама для очистки воды от нефтепродутов и ионов тяжелых металлов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время источники водных ресурсов испытывают значительную нагрузку вследствие усиления антропогенной деятельности предприятий различного профиля: химические, нефтехимические, машиностроительные, металлургические и др. В связи с многообразием промышленных объектов в гидросферные комплексы попадает обширный спектр загрязняющих веществ - поллютантов, наиболее распространенными из которых являются ионы тяжелых металлов (ИТМ), нефть и нефтепродукты (НП), относящиеся к особо опасным токсикантам для окружающей среды.

Добыча, переработка и транспортировка нефти и продуктов ее переработки создают риск техногенных аварий и катастроф, связанных с загрязнением обширных водных территорий. Для минимизации загрязнений необходимо усовершенствование существующих, разработка новых методов, внедрение технологий для очистки сточных (СВ) промышленных вод и ликвидации аварийных разливов. Одним из наиболее эффективных способов очистки сточных вод является сорбционный метод, обладающий рядом преимуществ: очистка водных объектов до требуемой концентрации загрязнений, возможность десорбции с повторным использованием сорбента и адсорбата в промышленном цикле.

В качестве сорбционных материалов часто используют отходы различных производств, благодаря чему получают дешевые сорбенты с уникальными свойствами для применения в процессах водоочистки. При этом одновременно решается острая экологическая проблема утилизации отходов. Исследования в области создания магнитных сорбционных материалов на основе вторичных ресурсов являются актуальными, так как данные сорбенты предполагают технологичность их использования, в частности, возможность нанесения на загрязненную нефтепродуктами поверхность воды или в ее объем с последующим извлечением с помощью магнитной сепарации.

Работа направлена на исследование сорбционных характеристик

материалов для очистки водных сред от нефтепродуктов и ионов тяжелых

7

металлов на основе ферритизированного гальванического шлама (ФГШгт (гидротермальный метод ферритизации) и ФГШт (термический метод ферритизации)) предприятия ОАО «РОБЕРТ БОШ САРАТОВ» (г. Энгельс).

Цель диссертационной работы заключается в снижении негативного воздействия нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов на окружающую природную среду путем разработки магнитных композиционных сорбентов на основе гальваношлама для очистки воды.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Установить оптимальные параметры ферритизации гальваношлама гидротермальным и термическим методами для определения возможности его использования при очистке воды от ИТМ ^(П), Fe(П) и Fe(Ш) сорбционным методом, а также в качестве магнитной составляющей композиционных сорбционных материалов. Определить механизм протекания процесса сорбции.

2. Определить основные параметры получения и исследовать физико-химические (магнитные свойства, плавучесть, гидрофобность), сорбционные свойства, в зависимости от времени композиционных магнитных сорбционных материалов на основе ФГШ: КСМ-1 - со связующим парафином и КСМ-2 - с полимерным сорбционным материалом (ПСМ-1) на основе отхода полиэтилентерефталата (ПЭТФ) по отношению к нефти и нефтепродуктам.

3. Исследовать структуру поверхности сорбционных материалов (СМ) и ее влияние на их сорбционные характеристики.

4. Исследовать влияние природы нефтепродуктов и толщины пленки на эффективность их удаления с поверхности воды магнитосорбентами КСМ-1 и КСМ-2.

5. Разработать технологическую схему производства сорбционных материалов для удаления нефти и нефтепродуктов с водной поверхности. Установить способы регенерации и обезвреживания СМ.

6. Провести расчет экономической эффективности применения разработанного сорбционного материала и величины предотвращенного

экологического ущерба водным и земельным ресурсам.

8

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

Впервые применен предварительно ферритизированный гальваношлам, являющийся отходом гальванического производства, в качестве магнитной составляющей при получении композиционных сорбционных материалов для очистки поверхности воды от нефтепродуктов.

Определены условия получения и применения композиционных сорбционных магнитных материалов (КСМ-1 на основе ФГШ и парафина, КСМ-2 на основе ФГШ и ПСМ-1), при которых достигается максимальная эффективность очистки (89,0-99,0 %) воды от нефти и нефтепродуктов.

Практическая значимость работы. Экспериментально определены параметры ферритизации гальваношлама, при которых он может быть использован как сорбционный материал для очистки воды от ИТМ Cu(П), Fe(П) и Fe(Ш) и в качестве магнитной составляющей в композиционных сорбционных материалах.

Доказана возможность очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов и ликвидации их аварийных разливов с поверхности воды композиционными магнитными сорбционными материалами КСМ-1 и КСМ-2 на основе ФГШ с эффективностью 89,0-99,0 %. Комплексом методов экспериментально установлено, что КСМ-1 и КСМ-2 гидрофобны, обладают плавучестью 98-100 %, магнитными свойствами, сорбционной емкостью 2-4 г/г по отношению к нефти и НП.

Рассчитан предотвращенный экологический ущерб водным ресурсам при использовании сорбционных материалов КСМ-1, КСМ-2 и ФГШт.

Определена эффективность применения разработанных материалов ФГШт, КСМ-1 и КСМ-2 для очистки сточных вод от ИТМ ОВД), Fe(П) и Fe(Ш) и НП в процессе проведения опытно-промышленных испытаний на предприятии г. Энгельса (Приложения А-Д). Результаты работы используются в учебном процессе СГТУ имени Гагарина Ю.А. на кафедре «Природная и техносферная безопасность» (Приложение Е).

Методологической основой диссертационного исследования послужил современный опыт ведущих отечественных и зарубежных ученых в области создания эффективных сорбентов на основе отходов полимеров. Исследования

проведены с применением стандартных юстированных методов определения физико-механических, химических свойств сорбентов, а также методов сканирующей электронной микроскопии на микроскопе MIRA 2 LMU для установления их микроструктуры.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Гальваношлам после процесса ферритизации может использоваться в качестве сорбционного материала для доочистки воды от ионов ТМ Cu(II), Fe(II) и Fe(III), а также в качестве магнитной составляющей в композиционных сорбентах, что подтверждается наличием остаточной магнитной индукции. При сорбции ИТМ ФГШт происходит физическая адсорбция, что подтверждается исследованием механизма процесса.

2. Композиционные сорбционные магнитные материалы КСМ-1 и КСМ-2 на основе ФГШ позволяют очищать воду от нефти и НП с высокой эффективностью.

3. Принципиальная технологическая схема изготовления сорбционных материалов для очистки водных объектов от ИТМ, нефти и НП отличается простотой, экономичностью и позволяет получать различные сорбционные материалы одновременно - ФГШт, КСМ-1 и КСМ-2.

4. Промышленные испытания очистки СВ предприятия (Приложения А-Д). Ожидаемый предотвращенный экологический ущерб водным ресурсам от сточных вод составит от 3351 руб./год до 6702 руб./год, при ликвидации

Л

разливов нефти и НП с поверхности воды - 402-452 руб./м , землям за счет утилизации отходов ГШ - 330,6 тыс. руб./год.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, теоретическом и методическом обосновании путей их решения, проведении экспериментальных исследований, обработке, обобщении и интерпретации полученных результатов, подготовке публикаций совместно с соавторами.

Апробация работы. Основные научные результаты диссертационного

исследования докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных

научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых:

Экологические проблемы промышленных городов (Саратов, 2017), Актуальные

10

проблемы теории и практики электрохимических процессов (Энгельс, 2017), Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства (Краснодар, 2017), Экология и рациональное природопользование аграрных и промышленных регионов (Белгород, 2016), Неделя науки СПбПУ Петра Великого «Высшая школа биотехнологии и пищевых технологий» (Санкт-Петербург, 2016), Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология «Композит-2016» (Энгельс, 2016), Татищевские чтения: Актуальные проблемы науки и практики (Тольятти, 2016).

Публикации. Основные положения и выводы диссертации изданы в научных публикациях. По теме диссертации опубликовано 9 работ, включая 2 статьи, входящие в перечень журналов и изданий, рецензируемых Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, заключения, списка литературы из 150 наименований источников. Работа изложена на 155 страницах, содержит 28 таблиц и 35 рисунков.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Опасность загрязнения водных объектов ионами тяжелых металлов и

нефтепродуктами

Окружающая среда представляет собой совокупность всех природных объектов и ресурсов, находящихся в непосредственном ведении человека и его окружении. Это широкое понятие и в экологическом аспекте включает в себя все сферы Земли: атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу. Каждая из них подвержена нагрузке со стороны человеческой деятельности, что может привести к их существенной деградации.

Ежегодно в объекты природы поступают различные поллютанты как неорганического, так и органического происхождения, которые являются ксенобиотиками, и пагубно влияют на состояние атмосферы, почв, водных сред, живых организмов. Изымаются огромные объемы свежей пресной воды для промышленных нужд, и зачастую по завершению технологического цикла такая вода содержит в своем составе ионы тяжелых металлов, нефтепродукты и другие химические вещества.

Суммарное изъятие свежей пресной воды из природных источников России

10 3

равняется 9,7-10 м каждый год. Подземные воды из этого объема составляют

10 3 10 3

1,4-10 м. Более 6-10 м представляет собой сточные воды, которые сбрасываются в водные объекты. Неочищенные и сильнозагрязненные СВ составляют долю 2,2-1010 м3. Только гальванические производства потребляют

9 3

ежегодно объем воды, равный ~ 2-10 м . Кроме того технологический цикл данных предприятий сопровождается неизбежным накоплением около 80 млн. т гальванических шламов. Предприятиями машиностроения каждый год отводятся в водные среды нефтепродукты в виде отработанных масел, нефтешламов, эмульсий

-5

в объеме 1300 млн. м . От общезаводских сточных вод доля нефтесодержащих составляет 40-60 % [1-4].

Как растворитель и дисперсионная среда вода обладает уникальными свойствами. В связи с этим многие вещества, попавшие в нее тем или иным способом, могут рассматриваться в качестве загрязнителей воды [5-7].

Говоря о Саратовской области, как о любом регионе страны и территории мира, важно принимать во внимание существующие проблемы в сфере охраны окружающей среды и своевременно намечать эффективные действия, направленные на защиту природы.

Ежегодно регион подвергается антропогенному воздействию при использовании поверхностных водных объектов в процессе хозяйственной деятельности. Как правило, это выражается в изъятии природной воды из водоемов в значительных количествах и в сбросе больших объемов (~ 80 %) сточных вод, которые зачастую являются недоочищенными или вовсе неочищенными, содержащие различные биогенные и техногенные загрязняющие вещества. Это представляет серьезную экологическую проблему. Большие потери воды при транспортировке относятся к отрицательным факторам, а также рост расходов в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения, являющийся недостаточным. Процент использования в Саратовском регионе подземных водных источников для обеспечения питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения населения по-прежнему крайне низок [8].

По обобщенным данным использования вод по государственному учету,

-5

общий объем забранной в 2016 году в регионе воды составил 939,61 млн. м , в том

-5

числе 886,05 млн. м (94 %) забрано из поверхностных водных объектов. Река Волга и водные объекты Волжского бассейна являются основными источниками водных ресурсов, изымаемый объем составляет 90 %.

В 2016 году в поверхностные водные источники сброс сточных вод равнялся 205,1 млн. м3, из них:

-5

- 70 % (142,6 млн. м ) составляют нормативно очищенные;

-5

- 24 % (49,5 млн. м ) - нормативно-чистые;

-5

- 6 % (13,0 млн. м ) - загрязненные.

Объем сброса загрязненных сточных вод остался на уровне показателя

3

предыдущего 2015 года и составил 13,0 млн. м , из них:

3

- неочищенные - 4,0 млн. м ;

- очищенные недостаточно - 9,0 млн. м .

В поверхностные водные объекты области динамика сброса неочищенных сточных вод за последние пять лет отражена на рисунке 1.1 [8].

0 т-1-1-1-1-1

2012 г. 2013 г. 2014 г. 2016 г. 2016 г.

■ загрязненные, всего в том числе: недостаточно очищенные ■ без очистки

Рисунок 1.1 - Сброс сточных вод в поверхностные водоемы за 2012 - 2016 годы, млн. м [8] В 2016 году отмечено увеличение объема сброшенных сточных вод без

очистки на 0,6 млн. м , а объем стоков, являющихся недостаточно очищенными,

снизился на 0,5 млн. м . В связи с этим произошло увеличение общего объема

загрязненных стоков на 0,1 млн. м , что составило 0,8 %. Наибольшее количество

сточных вод сбрасывается в водные объекты реки Волги, рисунок 1.2.

Сброс сточных вод представляет собой основную причину загрязнения

водоемов. Это обусловлено недостаточным строительством очистных сооружений

в рабочих поселках и городах области и требует реконструкции существующих

очистных сооружений, а также внедрение технологий очистки воды, являющихся

новыми и современными. Сточные воды гг. Саратов, Энгельс, Балаково в большей

степени подвергаются очистке.

1 97.0 млн. м3 (96%

\ □ Бассейн р. Волга

у/ □ Бассейн р. Дон

у □ Бассейн Камыш-Самарских озер

. м3

Рисунок 1.2 -Сброс сточных вод по бассейнам рек [8]

В 2016 году практически во всех водоемах Саратовской области были зарегистрированы такие загрязняющие вещества, как нефтепродукты, железо общее, органические вещества (по ХПК и БПК5), хлориды, азот аммонийный и нитриты, сульфаты. Это подтверждает тот факт, что водные объекты подвержены значительным нагрузкам со стороны антропогенной деятельности, что, в свою очередь, без надлежащих радикальных решений сложившейся ситуации, может привести к кризисному состоянию, в результате чего природный ресурс самоочищения водоемов будет исчерпан [8].

К числу наиболее опасных загрязнителей относятся тяжелые металлы (ТМ) и нефтепродукты (НП) в связи с присущими им химическими свойствами и повышенными уровнями токсичности.

К группе тяжелых относятся металлы с удельным весом свыше 4,5 г/см .

Медь, цинк, марганец, железо являются некоторыми представителями, которые необходимы для жизнедеятельности человеческого организма.

Для здоровья человека тяжелые металлы относятся к первым трем классам опасности:

I класс: ртуть, кадмий, селен, бериллий, цинк, свинец;

II класс: хром, молибден, кобальт, медь, сурьма, никель;

III класс: вольфрам, ванадий, стронций, марганец, барий.

К микрозагрязнениям относятся такие ТМ, как кадмий, ртуть и свинец, которые отличаются высокой токсичностью по отношению к здоровью людей и окружающей среде и обладают биоаккумуляционными свойствами.

к Г

1.0 млн. м3 (0.5%) |

7.1 млн

(3.5%

Источниками поступления ТМ в окружающую среду являются извержения вулканов, пыльные бури, лесные и степные пожары, которые относятся к группе природных, а так же особую группу составляют антропогенные источники -промышленное производство, технологические процессы, включающие операции с использованием металлов. На общий уровень загрязнения естественные источники не оказывают значительного влияния, так как они носят кратковременный стихийный характер или систематически равномерный. Антропогенные являются многочисленными и разнообразными, которые отличаются характерностью наличия локальных участков загрязнения с аккумуляцией высокого содержания тяжелых металлов с угрозой их дальнейшей миграции по природным объектам [9].

Предприятия цветной и черной металлургии, автомобильный транспорт, металлообрабатывающие предприятия, химическую промышленность, тепловые и электростанции считаются основными антропогенными источниками попадания тяжелых металлов в окружающую природную среду [10].

При попадании в водный объект тяжелые металлы принимают участие в биогеохимических циклах, через процессы сорбции, биоаккумуляции, гидролиза, комплексообразования реализуются их отдельные стадии.

Донные отложения служат неким депо для временного связывания металлов, но в дальнейшем может иметь место, как самоочищение водоема, так и его вторичное загрязнение [11; 12].

При попадании в гидросферу тяжелые металлы включаются во многие процессы, происходящие в водоемах. Подобные токсиканты образуют следующие соединения: гидроксиды, карбонаты, фосфаты, возможна их адсорбция на взвешенных веществах, которые в большинстве случаев выполняют для них роль транспортных объектов [13].

Тяжелым металлам присуща ярко выраженная миграционная способность,

что приводит к их быстрому распространению в гидросфере и окружающей среде в

целом. На миграцию тяжелых металлов в водном объекте существенное влияние

оказывает ряд внутренних и внешних факторов. К первым относятся: строение

химических элементов, их способность взаимодействовать с различными

16

компонентами и образовывать химические соединения. Вторую группу составляют свойства среды, в которой происходит миграция поллютанта, а именно гидрологический состав природной воды, ее кислотность и температура [9].

Опасность тяжелых металлов связана со способностью этих веществ биоаккумулироваться и затем участвовать в химических превращениях, образуя высокотоксичные металлосодержащие соединения, вмешиваться в метаболизм живых организмов, что впоследствии вызывает ряд заболеваний у человека и животных [12].

На основании электронного строения и свойств комплексных и других соединений металлов, могут быть предложены разные оценки степени и характера токсичности данных веществ, например, имеет место такой ряд: Ca < Mg < Fe < Cd < Со < Zn < М < Си. Металлы легко взаимодействуют и встраиваются в биологические молекулы живых организмов (например, в белки, пептиды, липиды, аминокислоты), и подобное взаимодействие происходит в основном через S-, O-атомы лигандов. Также важно отметить, что токсичность подобных поллютантов главным образом зависит от степени их окисления, что проявляется в их химической природе и окислительно-восстановительном характере, так, например, Сг(Ш), менее токсичен, чем Сг(У[).

В вопросе сохранения гидросферных комплексов и окружающей среды в целом особое место занимает способность тяжелых металлов катализировать многочисленные реакции с участием органических и неорганических веществ. Как правило, этот факт осложняет понимание происходящих процессов при возникновении подобных взаимодействий и в связи с этим достаточно трудно предугадать ход той или иной реакции в естественных условиях. В биосфере металлы отличаются способностью к катализу химических реакций, при этом характер экологической опасности является практически непредсказуемым [14].

Тяжелые металлы в водных средах могут присутствовать в трех формах:

растворённой, коллоидной и взвешенной. Последняя из них представляет собой

растворимые комплексные соединения с органическими и неорганическими

лигандами и свободные ионы. Карбонаты, галогениды, фосфаты, сульфаты и

17

др. относятся к неорганическим соединениям в этих комплексах. Среди органических лигандов более прочными являются комплексы фульвокислот и гуминовых кислот (преимущественно низкомолекулярных), входящих в состав природных вод и гумусовых веществ почв. Процессы гидролиза, в результате которых образуются гидроксоформы, оказывают существенное влияние на содержание данных элементов в воде [15].

Необходимым является постоянный контроль за содержанием тяжелых металлов в природных средах, так как многие из них обладают биологической активностью. Физиологическое действие металлов различно по отношению к организму человека и животных. Оно зависит от природы каждого из металлов, типа его соединения, существующего в природной среде, а также непосредственно в его концентрации. Многие тяжелые металлы способны проявлять выраженные комплексообразующие свойства.

К биогенным элементам относятся металлы, жизненно необходимые для человека и других живых организмов, в большинстве случаев их концентрация незначительна. Другие металлы, относящиеся к классу ксенобиотиков, при высоких концентрациях имеют противоположный эффект, который может привести к отравлению живых организмов или их гибели. Среди металлов-токсикантов специалисты в области охраны окружающей среды выделили приоритетную группу, включающую медь, никель, кадмий, мышьяк, свинец, цинк, ртуть и хром, являющиеся опасными для здоровья человека и животных. Из их числа кадмий, ртуть и свинец обладают наибольшей токсичностью [16].

Нефть и нефтепродукты составляют особую группу загрязнений водных источников и являются токсичными веществами, пагубно влияющими на развитие флоры и фауны водоемов.

В настоящее время загрязнение поверхностных водоемов углеводородами нефти может происходить не только при аварийных разливах нефти, но, а так же при проведении технологических работ, что, в свою очередь, увеличивает техногенную нагрузку на экосистему.

Нефтедобывающие предприятия, нефтяные терминалы и нефтебазы, системы перекачки и транспортировки, железнодорожный транспорт, хранилища нефтепродуктов, станции автозаправки, нефтеналивные танкеры представляют собой основные источники загрязнения нефтью и нефтепродуктами. Отходы нефтепродуктов, скапливающиеся на каких-либо объектах, могут достигать десятков и сотен тысяч кубометров. Многие из них были построены с начала 1950-х годов в качестве средства предотвращения загрязнений нефтью и нефтепродуктами [17].

Аварийные разливы нефти в настоящее время носят систематический характер. Причинами этого являются изношенность трубопроводов и оборудования, а также несоблюдение технологической дисциплины. В связи с этим происходят значительные потери этого ископаемого вида ресурса, которые составляют только в России, по указанным причинам, 4,8 млн. т ежегодно; бытовые и промышленные отходы составляют 30 % загрязнений нефтью, суда - 27 %, загрязнения, поступающие со дна океана из естественных источников - 24 %, атмосферные осадки - 7 %, аварии танкеров и нефтяных платформ - 12 % [18].

Воздействие нефти на водные экосистемы проявляется в пяти основных типах, к которым относятся: отравление живых организмов, зачастую приводящее к летальному исходу; возникновение и развитие нарушений активности гидробионтов на физиологическом уровне; покрытие живых организмов нефтью и нефтепродуктами; возникновение специфических заболеваний при попадании углеводородов в организм; изменения в среде обитания, носящие негативный характер [19].

Нефтяные шламы, так называемые отходы после переработки нефти, являются мелкокристаллическими или амфотерными массами, которые содержат 20-80 % воды. Химический состав таких отходов довольно сложен, они могут содержать ароматические и предельные углеводороды, асфальтены, карбоновые кислоты, гудроны, механические примеси, ионы металлов и даже радиоактивные элементы. Из смазочно-охлаждающих жидкостей таких, как масляные и водосмешиваемые, а так же растворов обезжиривания поступает значительное

количество нефтепродуктов и большое разнообразие органических соединений.

19

В воде нефтепродукты, как правило, находятся в разных формах таких, как растворенная, эмульгированная, сорбированная на донных отложениях и взвешенных частицах, а также на поверхности воды в виде пленки.

Нефтешламы в водной среде способны образовывать пленку, взаимодействующую с естественной поверхностной пленкой, что приводит к увеличению ее толщины и образованию квазиравновесной системы. Нефть в количестве одной тонны может растекаться по поверхности воды и покрыть 20 км2 в течение 6-7 суток. За несколько дней летучие компоненты в составе до 25 % от общей массы способны испариться. Тяжелые фракции оседают на дно водоемов, при этом эти компоненты изменяют биологические особенности среды обитания.

При попадании масло- и нефтепродуктов в водные объекты физические свойства воды претерпевают изменения: появляются неприятные запахи и привкусы; меняется окраска, вязкость, поверхностное натяжение; изменяется химический состав. В результате покрытия огромных участков поверхности воды тонкой пленкой углеводородов нефти происходит уменьшение газообмена за счет снижения растворенного кислорода. Поверхностная пленка приводит к снижению испарения воды и нарушает теплообмен. Деятельность микроорганизмов приводит к биодеградации углеводородов, что наблюдается на последующих стадиях загрязнения водоема нефтепродуктами, происходит дальнейшее снижение количества растворенного кислорода. В связи с этим в воде наблюдается накопление токсичных для живых организмов продуктов распада. Нефтяная пленка способна изменять состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. По следующим данным тонкие пленки сырой нефти пропускают свет в количестве 1-10 % (280 нм) и 60-70 % (400 нм). Полное поглощение инфракрасного излучения происходит при покрытии водной поверхности пленкой толщиной 30-40 мкм [20].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Долбня Инна Валерьевна, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Климов, Е.С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод / Е.С. Климов, М.В. Бузаева. - Ульяновск: УлГТУ, 2011. - 201 с.

2. Телитченко, М.М. Введение в проблемы биохимической экологии: Биотехнология, сельское хозяйство, охрана среды / М.М. Телитченко, С.А. Остроумов. - М.: Наука, 1990. - 285 с.

3. Виноградов, С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / С.С. Виноградов. - М.: Глобус, 1998. - 302 с.

4. Исмагилов, Р.Р. Проблема загрязнения водной среды и пути ее решения / Р.Р. Исмагилов // Молодой ученый. - 2012. - № 11. - С. 127-129.

5. Spellman Frank R. The Science of water: concepts and applications / Frank R. Spellman. - 2nd ed. USA: Taylor & Francis Group, 2008. - 448 pp.

6. Вода - главный природный ресурс [Электронный ресурс] / Проект «o8ode.ru». - Электрон. дан. - Москва, 2016. - Режим доступа:

http: //www.o8ode.ru/article/water/voda_glavnyi_prirodnyi_recurc. htm [Дата

обращения: 26 августа 2016].

7. Черняев, А.М. Вода России. Речные бассейны / А.М. Черняев, М.П. Дальков, Г.С. Розенберг. - Екатеринбург: «АКВА-ПРЕСС», 2000. - 536 с.

8. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды Саратовской области в 2016 году. - Саратов, 2017. - 250 с.

9. Болотов, В.П. Оценка содержания и миграция тяжелых металлов в экосистемах волгоградского водохранилища: дисс. ... канд. биол. наук: 03.02.08 / Болотов Владимир Петрович. - М., 2015. - 120 с.

10. Боев, В.М. Химические канцерогены среды обитания и злокачественные новообразования / В.М. Боев, В.Ф. Куксанов, В.В. Быстрых. -М.: Медицина, 2002. - 344 с.

11. Алексеенко, В.А. Экологическая геохимия / В.А. Алексеенко. - М.: Логос, 2000. - 670 с.

12. Теплая, Г.А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы) / Г.А. Теплая // Астраханский вестник экологического образования. - 2013. - №1 (23). - С. 182-192.

13. Исидоров, В.А. Введение в химическую экотоксикологию: учебное пособие / В.А. Исидоров. - СПб.: Химиздат, 1999. - 144 с.

14. Давыдова, С.Л. Тяжелые металлы как суперэкотоксиканты XXI века: учебное пособие / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов. - М.: Изд-во РУДН, 2002. - 140 с.

15. Хван, Т.Л. Основы экологии / Т.Л. Хван, П.Л. Хван. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2001. - 256 с.

16. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем [Электронный ресурс] / Проект «o8ode.ru». - Электрон. дан. - Москва, 2016. -Режим доступа: http://www.o8ode.ru/article/planetwa/heavy_water.htm [Дата обращения: 26 августа 2016].

17. Минаков, В.В. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений / В.В. Минаков, С.М. Кривенко, Т.О. Никитина // Экология и промышленность России. - 2002. - №1. - С. 7-9.

18. Артемов, А.В. Сорбционные технологии очистки воды от нефтяных загрязнений / А.В. Артемов, А.В. Пинкин // Вода: Химия и экология. - 2008. -№1. - С. 18-24.

19. Шарипов, А.У. Методы борьбы с нефтяными загрязнениями пресных и морских водоемов / А.У. Шарипов, Г.П. Бочкарев, Б.А. Андресон. - М.: ВНИИОЭНГ, 1991. - 150 с.

20. Ахметова, Я.Ю. Испытание нефтесорбентов для ликвидации аварийных разливов нефти / Я.Ю. Ахметова, М.Х. Мурзагалиев // «Энергия будущего-2007»: материалы пятого Всероссийского конкурса научно-образовательных проектов. - Уфа, 2007. - С. 2-19.

21. Экологические проблемы российского нефтяного сектора [Электронный ресурс] / Проект «forest.ru». - Электрон. дан. - Москва, 2006 - 2016. - Режим доступа: http://old.forest.ru/rus/problems/oil/ [Дата обращения: 26 августа 2016].

22. Тульчинская, В.П. Биологический контроль нефтяных загрязнений морской среды / В.П. Тульчинская, Г.А. Кожанова, Т.В. Гудзенко // Химия и технология воды. - 1984. - Т.6. - №4. - С. 355-362.

23. Зилов, Е.А. Гидробиология и водная экология (организация, функционирование и загрязнение водных экосистем): учеб. пособие / Е.А. Зилов. - Иркутск: Иркут. ун-т, 2008. - 138 с.

24. Коммонер, Б. Замыкающийся круг / Б. Коммонер. - М.: Гидрометеоиздат, 1974. - 280 с.

25. Воронов, Ю.В.Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов / Ю.В. Воронов, С.В. Яковлев. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. - 704 с.

26. Курицына, О.А. Гальванические производства: экологические проблемы и современные способы их решения [Электронный ресурс] / О.А. Курицына, Е. В. Ермолаева // Студенческий научный форум VII Международная студенческая электронная научная конференция. - 2015. -Режим доступа: https://www.scienceforum.ru/2015/982/11550 [Дата обращения: 30 ноября 2016].

27. Гетманцев, С.В. Очистка промышленных сточных вод коагулянтами и флокулянтами / С.В. Гетманцев, И.А. Нечаев, Л.В. Гандурина. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов (АСВ), 2008. - 272 с.

28. Долина, Л.Ф. Современная техника и технологии для очистки сточных вод от солей тяжелых металлов: монография / Л.Ф. Долина. - Днепропетровск: Континент, 2008. - 254 с.

29. Долина, Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод: учебное пособие / Л.Ф. Долина. - Днепропетровск: ДИИТ, 2000. - 84 с.

30. Давыдова, С.Л. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: учебное пособие / С.Л. Давыдова, В.И. Тагасов. - М.: Изд-во РУДН, 2004. - 163 с.

31. Давыдова, С.Л. Химические токсиканты в окружающей среде / С.Л. Давыдова. - М.: РАУ.- 1994. - 220 с.

32. Бейгельдруд, Г.М. Очистка сточных вод в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности / Г.М. Бейгельдруд. - М.: ЦИОБ, 1997. - 120 с.

33. Генцлер, Г.Л. Очистка сточных вод в нефтеперерабатывющей промышленности / Г.Л. Генцлер, А.М. Шарков // Экология и промышленность России. - 2004. - №10. - С. 15-17.

34. Мазур, И.И. Инженерная экология / И.И. Мазур, О.И. Молдованов,

B.Н. Шишов. - в 2 т. - Т.1. - М.: Высшая школа, 1996. - 637 с.

35. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод: учебное пособие для вузов / В.И. Калицун [и др.]. - М.: Стройиздат, 2000. - 272 с.

36. Ливчак, И.Ф. Охрана окружающей среды: учебник для вузов / И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов, Е.В. Стрелков. - М.: «Колос», 1995. - 272 с.

37. Терещенко, Т.Ф. Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов: тезисы докладов международной конференции / Т.Ф. Терещенко, А.И. Владимиров, С.В. Мещеряков. - М.: Ноосфера, 2001. - 316 с.

38. Нестеров, А.В. Очистка нефтесодержащих сточных вод сочетанием экстракционных и адсорбционных методов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 03.00.16 / Нестеров Алексей Вячеславович. - Иваново, 2008. - 15 с.

39. Адсорбция органических веществ из воды / А.М. Когановский [и др.]. -СПб: Химия, 1990. - 256 с.

40. Глазкова, Е.А. Извлечение нефтепродуктов из водных сред многослойными фильтрами: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 02.00.13 / Глазкова Елена Алексеевна. - Томск, 2005. - 25 с.

41. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов / С.В. Яковлев [и др.]. - М.: Стройиздат, 1996. - 591 с.

42. Рациональное использование водных ресурсов: учебник для вузов /

C.В. Яковлев [и др.]. - М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.

43. Рябчиков, Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования / Б.Е. Рябчиков. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 328 с.

44. Захаров, А.Г. Применимость теории объемного заполнения микропор к сорбции из растворов на природных и синтетических полимерах / А.Г. Захаров, А.Н. Прусов, М.И. Воронова // Проблемы химии растворов и технологии жидкофазных материалов. Сборник трудов. - Иваново, 2001. С. 202-209.

45. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. - М.: Мир, 1970. - 400 с.

46. Никифорова, Т.Е. Физико-химические основы хемосорбции ионов d-металлов модифицированными целлюлозосодержащими материалами: дис. ... д-ра хим. наук: 02.00.06 / Никифорова Татьяна Евгеньевна. - Иваново, 2014. - 365 с.

47. Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов / Ю.И. Дытнерский. - 2-е изд. - М.: Химия, 1995. - 416 с.

48. Киселев, А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии / А.В. Киселев. - М.: Высшая школа, 1986. - 365 с.

49. Щукин, Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. - М.: Высшая школа, 2004. - 250 с.

50. Метод Брунауэра-Эммета-Теллера [Электронный ресурс] / Инст. катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. - Электрон. дан. - Новосибирск, 2005 -2016. - Режим доступа: http://catalysis.ru/thezaurus/applicatiori/termin.php?terminId=6780 [Дата обращения: 4 сентября 2016].

51. Смирнов, А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. - СПб: Химия, 1982. - 168 с.

52. Фролов, Ю.Г. Курс коллоидной химии / Ю.Г. Фролов. - М.: Альянс, 2004. - 150 с.

53. Кудайбергенов, К.К. Разработка и изучение карбонизованных сорбентов для очистки воды от нефтяных загрязнений: дис. ... канд. фил. наук / Кудайбергенов Кенес Какимович. - Алматы, 2012. - 101 с.

54. Лукиных, Н.А. Методы доочистки сточных вод / Н.А. Лукиных, Б.Л. Липман, В.П. Криштул. - М.: Стройиздат, 1978. - 160 с.

55. Лимонов, Н.В. Карбонизация полимеров / Н.В. Лимонов, В.Ф. Оконцев, Л.В. Глушанков, В.В. Солнцев // Журнал прикладной химии. - 1994. - Т.67. - №10. - С. 1648-1650.

56. Технический справочник по обработке воды / М.И. Алексеев [и др.]. -в 2 т. - Т.1: пер. с фр. - СПб: Новый журнал, 2007. - 650 с.

57. Беликов, С.Е. Водоподготовка / С.Е. Беликов. - М.: «Аква-Терм», 2007. - 231 с.

58. Аренс, В.Ж. Нефтяные загрязнения: как решить проблему / В.Ж. Аренс, О.М. Гридин, А.Л. Яншин // Экология и промышленность России. -1999. - №2. - С. 33-36.

59. Гридин, О.М. Как выбирать нефтяные сорбенты / О.М. Гридин // Экология и промышленность России. - 1999. - №3. - С. 28-33.

60. Соколова, Н.А. Прогнозирование направлений использования гальваношлама на основании результатов анализа / Н.А. Соколова, В.М. Макаров // Шестьдесят седьмая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: электронный сборник тезисов докладов. - Ярославль, 2014. - Часть 1. - С. 159.

61. Ольшанская, Л.Н. Технологические аспекты извлечения токсичных металлов из гальваноотходов для вторичного применения / Л.Н. Ольшанская, Л.А. Булкина, Л.Н. Лазарева, В.В. Егоров, И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. - №7. - С. 195-198.

62. Кузнецов, К.С. Получение антикоррозионного пигмента методом ферритизации из суспензий гальваношламов / К.С. Кузнецов, О.П. Филиппова // Шестьдесят седьмая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: электронный сборник тезисов докладов. -Ярославль, 2014. - Часть 1. - С. 161.

63. Лазарева, Е.Н. Применение гальваношламов при изготовлении товаров народного потребления / Е.Н. Лазарева, Л.Н. Ольшанская, В.В. Егоров, А.А. Стриженко // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. - 2011. - №52. - С. 83-86.

64. Виноградов, С.С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование / С.С. Виноградов. - М.: Глобус, 2005. - 368 с.

65. Макаров, В.М. Комплексная утилизация осадков сточных вод гальванических производств (гальваношламов): дис. ... д-ра техн. наук: 03.00.16 / Макаров Владимир михайлович. - Иваново, 2001. - 406 с.

66. Войтович, В.А. Гальваношламы: не перерабатывать, а использовать в цементных смесях / В.А. Войтович // Стройпрофиль. - 2009. - №21(71). - С. 50-51.

67. Соколова, Н.А. Переработанный гальваношлам как промотор адгезии битума к материалам в асфальтобетоне / Н.А. Соколова, В.М. Макаров, В.Б. Доброхотов, О.В. Доброхотова // Научно-технический вестник Поволжья. -2013. - №5. - С. 294-297.

68. Ещенко, Л.С. Исследование свойств суспензий на основе гальваношламов / Л.С. Ещенко, Л.Ю. Малицкая, Г.М. Жук, С.Ю. Пешков // Химия и технология неорганических материалов и веществ. - 2012. - №2 3. - С. 95-98.

69. Соколова, Н.А. Синтез смешанных оксидов на основе отходов гальванического производства и их применение / Н.А. Соколова, В.М. Макаров, О.Ю. Соловьева // VII Конкурс проектов молодых ученых: тезисы докладов. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2013. - С. 40-41.

70. Соколова, Н.А. Оценка возможной миграции компонентов гальваношлама и его модификации из содержащих их резин / Н.А. Соколова, В.М. Макаров // Шестьдесят седьмая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием: электронный сборник тезисов докладов. - Ярославль, 2014. - Часть 1. - С. 149.

71. Ольшанская, Л.Н. Переработка железо- и цинксодержащих шламов гальванических производств / Л.Н. Ольшанская, Е.Н. Лазарева, В.В. Егоров, А.В. Яковлев // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. - 2016.

- №1. - С. 40-49.

72. Селиванов, О.Г. Разработка технологии переработки отходов гальванического производства на экспериментальной установке модульного типа / О.Г. Селиванов, Л.А. Ширкин, М.Е. Ильина, А.Н. Васильев // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 7. - С. 568-572.

73. Wazeck, J. Heavy metal extraction from electroplating sludge using Bacillus subtilis and Saccharomyces cerevisiae // Geologica Saxonica. Journal of Central European Geology. - 2013. - P. 251-258.

74. Chirikov, A.Yu. The Method of Aluminothermic Neutralization and Recycling of Copper Electroplating Sludge / A.Yu. Chirikov, V.P. Reva, A.A. Yudakov, A.V. Perfilev // Russian Journal of General Chemistry. - 2014. - Vol. 84.

- No.13. - P. 2611-2615.

75. Бузаева, М.В. Обезвреживание производственных сточных вод очисткой от нефтепродуктов и тяжелых металлов с использованием природных сорбентов и комплексонов: дис. ... д-ра хим. наук: 03.02.08 / Бузаева Мария Владимировна. - Ульяновск, 2011. - 292 с.

76. Бузаева, М.В. Основы промышленной экологии: методические указания / М.В. Бузаева, В.В. Семенов, П.О. Осипов. - Ульяновск: УлГТУ, 2008. - 32 с.

77. Семенов, В.В. Снижение экологической опасности шламов гальванических производств методом ферритизации: дис. ... канд. техн. наук: 03.00.16 / Семенов Виктор Валерьевич. - Ульяновск, 2004. - 130 с.

78. Erdem, M. Chromium removal from aqueous solution by the ferrite process / M. Erdem, F. Tumen // Journal of Hazardous Materials. - 2004. - B109. - P. 71-77.

79. Treatment of complex heavy metal wastewater using a multi-staged ferrite process / Y.-J. Tu et al. // Journal of Hazardous Materials. - 2012. - V. 209-210. -P. 379-384.

80. Pritosiwi Gumelar Removal of metal ions from synthetic and galvanic wastewater by their incorporation into ferrites: Doktor-Ingenieurin genehmigte Dissertation. Jakarta. - 2012. - 194 pp.

81. Heuss-Aßbichler S. Recovery of heavy metals from industrial wastewater - is it worth it? / Heuss-Aßbichler S., Huber A.L., John M. // Fifth International Conference on Industrial & Hazardous Waste Management: Proceedings CRETE 2016 (27-30 September 2016). - Chania - Crete - Greece: 2016. - 10 pp.

82. Heuss-Aßbichler S. A new procedure for recovering heavy metals in industrial wastewater / Heuss-Aßbichler S., John M., Huber A.L. // WIT Transactions on Ecology and The Environment. - 2016. - V. 202. - P. 85-96. DOI: 10.2495/WM160091.

83. Removal of heavy metals by the ferrite process / X. Song et al. // Conference on Environmental Pollution and Public Health. - 2010. - P. 1030-1032.

84. Harikishore Kumar Redd D. Spinel ferrite magnetic adsorbents: Alternative future materials for water purification? / Harikishore Kumar Redd D., Yeoung-Sang Yun // Coordination Chemistry Reviews. 2016. V. 315. P. 90-111.

85. Петрухно, Л.А. Утилизация гальваношламов в магнитные материалы: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 11.00.11 / Петрухно Лилиана Анатольевна. -Иваново, 2000. - 17 с.

86. Тиньгаева, Е.А. Физико-химические основы получения органоминеральных сорбентов для защиты гидросферы от загрязнения ионами металлов и радиоактивными изотопами: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 03.00.16 / Тиньгаева Елена Александровна. - Пермь, 2008. - 16 с.

87. Коурова, Н.В. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов магнитными сорбентами [Электронный ресурс] / Н.В. Коурова, А.Г. Кузьмин, Р.В. Лукашев // Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации». - Москва, 2016. - Режим доступа: http://web.snauka.ru/issues/2015/01/42128 [Дата обращения: 26 сентября 2016].

88. Пат. 2226126 Российская Федерация, МПК B01J20/16, B01J20/26. Пористый магнитный сорбент / Тишин А.М., Спичкин Ю.И.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Перспективные магнитные технологии и консультации». - № 2002135353/15, заявл. 30.12.2002; опубл. 27.03.2004, Бюл. № 9 // www1.fips.ru

89. Пат. 2547496 Российская Федерация, МПК B01J20/06, B01J20/26, B01J20/30. Магнитный композиционный сорбент / Кыдралиева К.А., Юрищева А.А., Помогайло А.Д., Джардималиева Г.И., Помогайло С.И., Голубева Н.Д.; заявитель и патентообладатель учреждение высшего профессионального образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ). - № 2012128946/05, заявл. 10.07.2012; опубл. 10.04.2015, Бюл. №2 10 // www1.fips.ru

90. Пат. 2462303 Российская Федерация, МПК B01J20/10, B01J20/06, B01J20/22. Порошкообразный магнитный сорбент для сбора нефти, масел и других углеводородов / Миргород Ю.А., Емельянов С.Г., Борщ Н.А., Федосюк В.М., Хотынюк С.С.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Юго-Западный государственный университет (ЮЗГУ). - № 2010150749/05, заявл. 10.12.2010; опубл. 27.09.2012, Бюл. № 27 // www1.fips.ru

91. Толмачева, В.В. Магнитные сорбенты на основе наночастиц оксидов железа для выделения и концентрирования органических соединений / В.В. Толмачева, В.В. Апяри, Е.В. Кочук, С.Г. Дмитриенко // Журнал аналитической химии. - 2016. - Т.71. - № 4. - С. 339-356.

92. Пат. 2518586 Российская Федерация, МПК B01J20/30, B01J20/04, B01J20/06. Способ получения сорбента с магнитными свойствами для сбора нефтепродуктов с водной поверхности / Нифталиев С.И., Перегудов Ю.С., Подрезова Ю.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»). - № 2012143363/05, заявл. 10.10.2012; опубл. 10.06.2014, Бюл. № 16 // www1.fips.ru

93. Пат. 120642 Российская Федерация, МПК C02F1/48, B01D25/00. Магнитно-сорбционный элемент / Синатагин А.А., Кузьмин А.С.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Инновационная Водная Компания». - № 2012110801/04, заявл. 22.03.2012; опубл. 27.09.2012, Бюл. № 27 // www1.fips.ru

94. Пат. 2575458 Российская Федерация, МПК B01J20/06, B01J20/10, H01F1/00, C01G49/06, B82B3/00, B82Y30/00, C02F1/28. Способ получения композиционного магнитного материала на основе оксидов кремния и железа / Панасенко А.Е., Земнухова Л.А., Ткаченко И.А.; заявитель и патентообладатель ФГБУ науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН). - № 2014144569/05, заявл. 05.11.2014; опубл. 20.02.2016, Бюл. № 5 // www1.fips.ru

95. Флорес Ариас, М.М. Разработка сорбента с магнитными свойствами на основе оксидов железа и отходов металлургического производства для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов: автореф. дис. . канд. техн. наук: 02.00.11 / Флорес Ариас Мария Мелисса. - Белгород, 2012. - 22 с.

96. Patent LV14820 B Latvijas Republicas Int.Cl. B01J20/06, B01J20/10, B01J20/20, B01J20/30. Ferromagnetic sorbent / Siskins Andrejs, Mironovs Viktors, Treijs Juris; the applicant and the patentee Rigas Tehniska Universitate . - № LV20130000047 20130410, 10.04.2013; 20.06.2014 // espacenet.com

97. Patent US2013284968 A1 The United States Int.Cl. C09K3/32. Porous magnetic sorbent / Azizov Abdulseid Abdulhamid, Alfadul Sulaiman Mohammed, Akhmadov Vaqif Malik, Alosmanov Rasim Mirali, Bunyad-Zade Irada Aydin, Magerramov Abel Mamedali; the applicant and the patentee Abel Mamedali Magerramov, Baku; Bakinsky Gosudarstvenny Universitet, Baku; King Abdulaziz City for Science and Technology, Riyadh. - № US201113877722 20110621, 21.06.2011; 31.10.2013 // espacenet.com

98. Patent US2012061317 A1 The United States Int.Cl. B01D15/08, H01F1/032. Magnetic pollen grains as sorbents for organic pollutants in aqueous media / Thio Beng Joo Reginald, Clark Kristin, Keller Arturo Alejandro; the

140

applicant and the patentee Thio Beng Joo Reginald, Brookline; Clark Kristin, Belcamp; Keller Arturo Alejandro, Santa Barbara. - № US201113227063 20110907, 07.09.2011; 15.03.2012 // espacenet.com

99. ГОСТ 4212-2016 Реактивы. Методы приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа. - М.: Стандартинформ, 2016. - 32 с.

100. ГОСТ 6709-72 Межгосударственный стандарт. Вода дистиллированная. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2010. - 12 с.

101. Дитц, А.А. Определение элементного состава вещества методом рентгенофлуоресценции: методические указания / А.А. Дитц, Т.А. Хабас, И.Б. Ревва. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. - 20 с.

102. Хабас, Т.А. Термогравиметрический метод анализа силикатных материалов: методические указания / Т.А. Хабас, Е.А. Кулинич, Е.Ю. Егорова. -Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 20 с.

103. Буш, А.А. Методы дериватографического и рентгеновского фазового анализов: методические указания / А.А. Буш. - М.: МИРЭА, 2010. - 39 с.

104. Бухарова, Е.А. Сорбционные материалы на основе отходов полиэтилентерефталата и соединений графита для очистки сточных вод: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.06 / Бухарова Екатерина Александровна. - Саратов, 2015. - 161 с.

105. Современные методы анализа и средства измерения сорбционных свойств магнитосорбентов / И.В. Долбня, Е.А. Татаринцева, К.В. Козьмич и др. // Стандартные образцы. - 2017. - №1. - С. 43-55.

106. ПНД Ф 14.1.272-2012 (ФР.1.31.2008.04409) Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в сточных водах методом ИК-спектрофотометрии с применением концентратомеров серии КН. - М., 2017. - 29 с.

107. ИШВЖ.011 РЭ Руководство по эксплуатации. Концентратомер КН-3.

108. Алесковский, В.Б. Физико-химические методы анализа / В.Б. Алесковский, В.В. Бардин, Е.С. Бойчинова. - Л.: Химия, 1988. - 376 с.

109. Спектрофотометр ПромЭкоЛаб ПЭ-5300. Паспорт. Руководство по эксплуатации. /РгошЕеоЬаЬ РЕ-5300У ООО «ПромЭкоЛаб».

110. ГОСТ 4453-74 Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 23 с.

111. Дубова, Н.М. Титриметрические методы анализа: учебно-методическое пособие / Н.М. Дубова, Т.М. Гиндуллина. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 100 с.

112. ГОСТ 6217-74 Уголь активный древесный дробленый. Технические условия. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 8 с.

113. Анализаторы жидкости ЭКСПЕРТ - 001. КТЖГ.414318.001 РЭ. Руководство по эксплуатации и методика поверки.

114. ПНД Ф 14.1:2.46-96 Методика измерений массовой концентрации никеля в природных и сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом. - М., 2013. - 21 с.

115. ПНД Ф 14.1:2:4.50-96 Методика измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой. - М., 2011. - 22 с.

116. ПНД Ф 14.1:2.195-2003 (ФР.1.31.2007.03804) Методика измерений массовой концентрации ионов цинка в природных и сточных водах фотометрическим методом с сульфарсазеном. - М., 2012. - 18 с.

117. ПНД Ф 14.1:2:4.48-96 Методика измерений массовой концентрации ионов меди в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с диэтилдитиокарбаматом свинца. - М., 2011. - 22 с.

118. ПНД Ф 14.1:2:4.52-96 Методика измерений массовой концентрации ионов хрома в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с дифенилкарбазидом. - М., 2016. - 22 с.

119. ПНД Ф 14.1:2.61-96 Методика измерений массовой концентрации марганца в природных и сточных водах фотометрическим методом с

персульфатом аммония. - М., 2013. - 18 с.

142

120. Комиссаренков, А.А. Сорбционные технологии. Определение свойств сорбентов: учебно-методическое пособие / А.А. Комиссаренков, О.В. Федорова. - СПб.: СПбГТУРП, 2015. - 44 с.

121. Макарова, Н.В. Статистика в Excel / Н.В. Макарова, В.Я. Трофинец. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.

122. Климов, Е.С. Химическая стабилизация гальванических шламов и возможность их использования в процессах очистки сточных вод / Е.С. Климов,

B.В. Семенов // Экологическая химия. - 2003. - Т.2. - № 3. - С. 200-207.

123. Применение ферритизированных гальванических шламов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов / Е.С. Климов, В.В. Семенов, О.А. Завальцева и др. // Современные наукоемкие технологии. - 2004. - № 2. -

C. 65-66.

124. Ресурсосберегаюшая технология очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с использованием гальваношламов / Е.С. Климов, М.В. Бузаева, З.В. Подольская и др. // Ресурсо- и энергосберегающие технологии в химической и нефтехимической промышленности I Международная конференция РХО им. Д. И. Менделеева: сборник тезисов докладов. - М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2009. - С. 36-37.

125. Dolbnya, I.V. Ferritisation as a method of electroplating sludge deactivation / I.V. Dolbnya, E.A. Tatarintseva, CV. Kozmich, L.N. Ol'shanskaya // East European Scientific Journal (Warsaw, Poland). - 2016. - №8. - P. 109-113.

126. Третьяков, Ю.Д. Химия и технология твердофазных материалов: учебное пособие / Ю.Д. Третьяков, X. Лепис. - М.: Из-во МГУ, 1985. - 256 с.

127. СанПиН 2.1.4.1074-2001 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - М., 2002. - 84 с.

128. ГОСТ 9.314-90 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования. - М.: Стандартинформ, 2008. - 15 с.

129. Болдырев, А.И. Физическая и коллоидная химия: учебное пособие для с.-х. вузов / А.И. Болдырев. - М.: Высшая школа, 1974. - 504 с.

130. Колпакова, Н.А. Физическая химия: учебное пособие / Н.А. Колпакова, В.А. Колпаков, С.В. Романенко. - Томск: Изд. ТПУ, 2004. -Ч.1. - 168 с.

131. Капустина, О.А. Геоэкологическое решение применения термообработанного пенобетона для иммобилизации ионов тяжелых металлов / О.А. Капустина // Известия Петербургского университета путей сообщения. -2015. - №1(42). - С. 99-104.

132. Очистка нефтесодержащих сточных вод магнитосорбентами на основе ферритизированного гальваношлама / И.В. Долбня, Е.А. Татаринцева, И.Г. Шайхиев и др. // Вестник технологического университета. - 2016. - Т. 19. -№ 23. - С. 154-156.

133. Модификация термопластов как способ получения сорбционных материалов для очистки сточных вод / Е.А. Татаринцева, А.В. Карпенко,

B.А. Лемаев, И.В. Долбня, Л.Н. Ольшанская // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - 2014. - Т. 57. - № 1. - С. 88-91.

134. Долбня, И.В. Композиционный материал на основе отходов гальванического производства (гальваношлама) и полиэтилена / И.В. Долбня, Е.А. Татаринцева, К.В. Козьмич // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: доклады Международной конференции «Композит-2016». - Энгельс: ЭТИ (филиал) СГТУ имени Гагарина Ю.А., 2016. - С. 378-382.

135. Новые материалы из отходов термопластов для очистки сточных вод / И.В. Долбня, А.В. Карпенко, Е.А. Татаринцева, Л.Н. Ольшанская // Экологические, экономические, социальные и правовые аспекты устойчивого развития: тезисы докладов Российской студенческой научно-практической конференции, Екатеринбург. 25 июня-02 июля 2012 г. - Екатеринбург, 2012. -

C.110 - 113.

136. Пат. 2590999 Российская Федерация, МПК B01J 20/26, B01J 20/30. Способ получения сорбционного материала для очистки сточных вод от нефтепродуктов / Бухарова Е.А., Татаринцева Е.А., Ольшанская Л.Н.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. - № 2014154486/05; заявл. 30.12.2014; опубл. 10.07.2016, Бюл. № 19 // www1.fips.ru

137. Химическая энциклопедия / Редкол.: И.Л. Кнунянц и др. - М.: Советская энциклопедия, 1992. - Т. 3. - С. 858.

138. Веприкова, Е.В. Особенности очистки воды от нефтепродуктов с использованием нефтяных сорбентов, фильтрующих материалов и активных углей / Е.В. Веприкова, Е.А. Терещенко, Н. В. Чесноков и др. // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. - 2010. - № 3. - С. 283-304.

139. Флорес Ариас, М.М. Разработка сорбента с магнитными свойствами на основе оксидов железа и отходов металлургического производства для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов: дис. ... канд. техн. наук: 02.00.11 / Флорес Ариас Мария Мелисса. - Белгород, 2012. - 138 с.

140. Николаев, А.Ф. Технология пластических масс / А.Ф. Николаев. - Л.: Химия, 1977. - 368 с.

141. Давыдова, С.В. Проектирование судов экологического назначения: учебное пособие / С.В. Давыдова, Е.П. Роннов. - Н. Новгород: Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. - Ч.2. - 78 с.

142. Рубанов, Ю.К. Удаление разливов нефтепродуктов с поверхности воды комплексными сорбентами на основе оксидов железа / Ю.К. Рубанов, Ю.Е. Токач // Вестник технологического университета, 2015. - Т.18. - №7. - С. 268-270.

143. Рубанов, Ю.К. Композиционные сорбенты на основе оксидов железа для извлечения углеводородов из водных сред / Ю.К. Рубанов, Ю.Е. Токач, А.С. Иванов, И.И. Аркатова // Фундаментальные исследования. - 2014. - №118. - С. 1692-1697.

144. Пат. 2535744 Российская Федерация, МПК E02B 15/04, E02B 15/10. Устройство для сбора нефтепродуктов с поверхности воды / Рубанов Ю.К., Токач Ю.Е., Огнев М.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. - № 2013136466/13; заявл. 02.08.2013; опубл. 20.12.2014, Бюл. № 35 // www1.fips.ru

145. Правительство РФ Постановление от 15 апреля 2002 № 240. О порядке организации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории Российской Федерации (с изменениями на 14 ноября 2014 года).

146. Технический информационный документ. Применение сорбентов при ликвидации разливов нефти. - London, United Kingdom: ITOPF Ltd., the International Tanker Owners Pollution Federation Limited, 2012. - № 8.

147. 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.

148. Отделение нефти от сорбента на промышленной центрифуге [Электронный ресурс] / Проект «PortAll.zp.ua». - Электрон. дан. - Запорожье, 2017. - Режим доступа: http://portall.zp.ua/video/otdelenie-nefti-ot-sorbenta-na-promyshlennojj-centrifuge-2/id-QqD0JhJusij.html [Дата обращения: 23 июня 2017].

149. Карпенко, А.В. Использование отходов полимерных материалов при производстве сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов: дис. ... канд. техн. наук: 03.02.08 / Карпенко Андрей Вадимович. - Пенза, 2013. - 125 с.

150. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба (утв. Госкомэкологии РФ 09.03.1999). - Режим доступа: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=EXP&n=278825&dst=1000 01#0 [Дата обращения: 23 июня 2017].

«> гвкрждаю»

«утверждаю»

1 енеральный директор

Проректор по научной работе

« S » iftcZhws) 2017 i.

ООО ^Автоколонна № 1428» \МШ Шпилевой А.11.

Остроумов И.Г. 2017 г.

АКТ

испытаний и апробации сорбента на основе ферритизированного гальванического шлама для очистки сточных вод предприятия от ионов

Комиссия в составе:

1. Зам. генерального директора ООО «Автоколонна № 1428» Кудашева В.И.

2. Главного энергетика ООО «Автоколонна № 1428» Котенко В.И.

и представителей ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Энгельсский технологический институт (филиал) (ЭТИ) к.т.н., доцента Татаринцевой Е.А. и инженера аналитической лаборатории (АЛ) «Промышленная экология» Долбня И.В. провела в аккредитованной лаборатории «Испытательная лаборатория пищевых продуктов и продовольственного сырья ЭТИ (филиал) СГТУ имени Гагарина Ю.А.» испытания ферритизированного гальванического шлама (ФГШ,), полученного путем термической обработки исходного гальваношлама (ГШ) предприятия ОАО «РОБЕРТ БОШ САРАТОВ» (i. Энгельс), в качестве сорбционного материала для очистки сточных вол предприятия

000 «Автоколонна № 1428», загрязненных ионами тяжелых металлов (HTM: (Fe (II), Ре (III), Cu (II)).

Предлагаемый для исследования материал изготовлен посредством обезвреживания (ферритизации) гальванического шлама (ГШ) термическим методом при температуре 1000 "С. В процессе высотемпературной обработки при взаимодействии оксидов металлов, содержащихся в исходном ГШ, друг с другом, образуется термообработанный ферритизированный гальваношлам (ФГШ,), в структуре которою формируется единая кристаллическая решетка. Полученный ФГШ, представляет собой мелкодисперсный порошок, на поверхности которого имеются сорбционпо-активпые центры, содержащий магнетит и ферриты тяжелых металлов, сформированные в результате гермообрабогки исходного гальвапошлама, состоящего в основном из

1 идрокеидов металлов. Эги соединения в от личие от i идроксидов являются более устойчивыми, имеют отрицательный заряд н способны шхвитыпа п. п

Fe (II), Fe (III), Си (II)

удерживать (сорбирован,) положительно заряженные катионы железа и меди из загрязненных водных сред, предотвращая миграцию поллютантов в окружающую среду.

Гак как сорбент ФПП,, изготовленный на основе промышленных отходов, имеет низкую стоимость и отличается хорошими показателями эффективности очистки и сорбционной емкости, то это позволяет использовать данный материал как альтернативу некоторым промышленным сорбентам, которые используются в практике водоочистки от ионов тяжелых металлов (сорбенты на основе цеолитов, туф и др.).

В качестве исследуемых растворов были проанализированы сточные воды ООО «Автоколонна № 1428» с целыо определения исходного состава (протокол испытаний № 682, прилагается). Анализ сточных вод при исследовании очистки воды от ИТМ сорбентом ФГШТ проводили в соответствии со стандартными методиками ПНД Ф 14.1:2:4.50-96 «Методика измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой» и МУ 31-03/04 «Методика выполнения измерений массовых концентраций цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА». Результаты анализа сточных вод после очистки сорбентом ФГШ, (протокол испытаний № 683, прилагается) представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты исследования очистки сточных вод от ИТМ с использованием сорбента ФГШХ

Компонент Начальная концентрация Сиач, мг/дм* Конечная концентрация Ск0„, мг/дм3 Эффективность очистки, %

Fe (II), Fe (III) 12,8 0,26 98.0

Cu (II) 0.21 0.011 95.0

Установлено, что материал ФГШТ отличается высокой эффективностью очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, и может быть рекомендован к внедрению на предприятии ООО «Автоколонна № 1428» для очистки образующихся стоков от ионов Fe (II), Fe (III) и Си (II).

От предприятия

ООО «Автоколонна № 1428»

Зам. генерального директора В.И. Кудашев

лавпыи энергетик

y^rzВ.И. Котсико

От ФГБОУ ВО СП У имени Гагарина Ю.А.

Доцент кафедры «Природная и техносферная безопасность», к.т.н., доцент

H.A. Татаринцева

Инженер AJI «Промышленная экология»

_И.В. Долбня

«утверждаю»

«утверждай)»

Генеральный директор

Проректор по научной работе

ФГБОУ ВО СГТУ имени Гагарина Ю.А.

ООИ «Автоколонна № 1428» чШ/ Шпилевой А.11.

умов И.Г. Р? г.

« £ 9Гсе\,тя&й 2017 г.

АКТ

испытаний и апробации композиционных сорбционных материалов на основе ферритизированного гальваношлама для очистки сточных вод предприятия от нефтепродуктов

Комиссия в составе:

1. Зам. генерального директора ООО «Автоколонна № 1428» Кудашева В.И.

2. Главного энергетика ООО «Автоколонна № 1428» Котенко В.И.

и представителей ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Энгельсский технологический институт (филиал) (ЭТИ) к.т.н., доцента Татаринцевой Г.А. и инженера аналитической лаборатории (АЛ) «Промышленная экология» Долбня И.В. провела в аккредитованной лаборатории «Испытательная лаборатория пищевых продуктов и продовольственного сырья ЭТИ (фи ша!) СПУ' имени Гагарина Ю.А » испытания использования композиционных сорбционных материалов (КСМ) на основе ферритизированного гальванического шлама (Ф1 111) и связующих парафина (КСМ-1) и полимерного сорбционного материала (11СМ-1) (КСМ-2) для очистки елочных вод предприятия ООО «Автоколонна № 1428», содержащих нефтепродукты (протокол испытаний № 682, прилагается).

Парафин выбран в качестве связующего с учетом его физико-химических свойств: меньшая плотность по сравнению с водой, гидрофобность, инертность к большинству химических реагентов и нерастворимость в воде.

ПСМ-1 представляет собой мелкодисперсный порошок, изготовленный из вторичного полиэтилен 1ереф пшата по специальной тпатентованиой технологии, основанной на фозоинверсионном переходе полимера из жидкого в 1вердое состояние. Для лого материала характерна органическая природа, гидрофобность, нерастворимость в воде, мелкодисперсная структура, предопределяющая равномерное смешение порошкообразных компонентов. Связующие вещества являются гидрофобными, а, следовательно, и

олеофильными агентами, способствующими улучшению адгезионных свойств КСМ ПО отношению к нефтепродуктам. Составы материалов ФГШ : парафин (КСМ-1) и ФГШ : ПСМ-1 (КСМ-2) выбраны в соотношении 1:2 но массе. Ф1 III определяет магнитные свойства этих сорбентов, после сорбции насыщенные нефтью или нефтепродуктами материалы можно извлекать из водной среды путем магнитной сепарации.

Анализ сточных вод предприятия ООО «Автоколонна № 1428» с целью исследования очистки воды от нефтепродуктов с использованием сорбционных материалов КСМ проводили в соответствии со стандартной методикой ПНД Ф 14.1:2:4.128-98 «Методика измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных, питьевых, сточных вод флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «Флюорат-02» (М 01-05-2012)» (протокол испытаний № 684, прилагается). Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты исследования очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием сорбентов КСМ-1 и КСМ-2

Сорбент Начальная концентрация Снач. мг/дм3 Конечная концентрация Скон . мг/дм' Эффективность очистки. %

КСМ-1 11,6 0,12 99.0

КСМ-2 0.81 93.0

Установлено, что композиционные сорбционные материалы КСМ-1 и КСМ-2 отличаются высокой эффективностью очистки сточных вод от нефтепродуктов и могут быть рекомендованы к внедрению на предприятии ООО «Автоколонна № 1428» для очистки образующихся нефтезагрязненных стоков.

От предприятия

ООО «Автоколонна № 1428»

Зам. геиер^и^Ого директора

В.И. Кудашев I лавный энергетик

В.И. Котепко

От ФГБОУ ВО СГГУ имени Гагарина Ю.А.

Доцент кафедры «Природная и техносферная безопасность», к.т.н., доцент^

Е.А. Татаринцева

Инженер экология»

огня»

АЛ «Промышленная ___ И.В. Долбня

«утверждаю»

Проректор

,(~!ГТУ имени Гагарина Ю.А.

•«ймм-А*......—^ эте

Остроумов И.Г. 2017 г.

акт

внедрения научных исследований по сорбционной очистке сточных и поверхностных вод, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами,

с помощью магнитных сорбционных материалов на основе ферритизированного гальваношлама авторов И.В.Долбня, Е. А.Татаринцевой в учебный процесс в Саратовском государственном техническом университете имени Гагарина Ю.А. на кафедре «Природная и техносферная безопасность»

Комиссия в составе:

Проректор СГТУ имени Гагарина Ю.А. по научной работе

Зам. зав. кафедрой «ПТБ» по научной работе к.х.н., доцент

Зам. зав. кафедрой «ПТБ» по учебной работе к.х.н., доцент

И.Г. Остроумов Л.Ф. Щербакова И.М. Учаева

составили настоящий акт о том, что результаты научных исследований И.В. Долбня, Е. А. Татаринцевой, полученные при изучении возможности использования магнитных композиционных сорбционных материалов на основе ферритизированного гальваношлама для очистки загрязненных различными поллютантами вод внедрены в учебный процесс и используются при чтении курсов по дисциплинам учебного плана направления 20.03.01 «Техносферная безопасность» (профиль «Безопасность жизнедеятельности в

техносфере») - «Промышленная экология», направления 18.03.02 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» (профиль «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»): «Экологизация технологий и безотходные производства», «Промышленная экология», а также при проведении научных исследований и выполнении курсовых и выпускных квалификационных работ бакалаврами и магистрами.

Подписи:

Проректор СГТУ имени Гагарина Ю.А. по научной работе

Зам. зав. кафедрой «ПТБ» по научной работе к.х.н., доцент

Л.Ф. Щербакова

Зам. зав. кафедрой «ПТБ» по учебной работе к.х.н., доцент

И.М. Учаева