3778

Литература

1.Базлов, В. И. Охрана природы и инженерная защита окружающей среды в пищевой промышленности [Текст] /В. И. Базлов и др.//М., 1996.

2.Сафонова Л. Б. Загрязнение соединениями азота окружающей среды [Текст]: межвуз. сб. науч. тр. «Химия, новые материалы, химические технологии» - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет». 2013.- Вып. 5. –С. 17-23.

3.Денисов, В. В. Промышленная экология [Текст] /В. В.Денисов, В. В. Гутенев и др. //М: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2007. -720 с.

4.Сафонова, Л. Б. Инженерные способы защиты окружающей среды [Текст]: учеб. пособ. Ч. I., ФГБОУ “Воронежский государственный технический университет”. Воронеж. 2007.93 с.

5.Сафонова Л. Б. Загрязнение гидросферы промышленными и бытовыми стоками [Текст]: межвуз. сб. науч. тр. «Химия, новые материалы, химические технологии» - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет». 2017Вып. 9. – С. 72-77.

6.Сафонова Л. Б. Загрязнение окружающей среды химическими соединениями и отходами сельскохозяйственной промышленности [Текст]: сбор. тр. III Междунар. науч. –практ. конф. «Комплексные проблемы техносферной безопасности» - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет». 2015- Ч. 3. – С. 237-244.

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия

V. S. Rodnova, L. B. Safonova, I. M. Vinokurova

ANALYSIS OF THE COMPOSITION OF HOUSEHOLD WASTE AND DISPOSAL METHODS

The article analyzes the possible products of household waste, discusses ways of disposal

Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia

УДК 504.5

В. В. Захаров, Л. Б. Сафонова, И. М. Винокурова

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ДООЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОЗОНИРОВАНИЕМ

В статье проводится анализ эффективности технологических схем, в частности, метода озонированием доочистки сточных вод

Загрязнение окружающей среды является тревожным фактором для современного общества, в особенности загрязнения водных бассейнов, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Анализируя данные показатели исследований специалистов [1- 6] за последнее десятилетие (табл. 1), мы приходим к выводу, что очистка сточных вод требует модернизацию и создание новых технических средств и методов очищения водных бассейнов от вредных и опасных веществ, способных нанести существенный вред живым организмам.

Важнейшей экологической проблемой современного человечества является загрязнение водных бассейнов. Вода в 75 % водоемов, по оценкам специалистов, не пригодна для питья, поскольку, каждая пятая проба не отвечает экологическим нормам по ПДК, а каждая восьмая - по бактериологическим нормам. Основной причиной являются недостаточные мощности и технологические возможности очистных сооружений.

Согласно статистическим данным в коммунальные очистные сооружения сбрасывают большое количество продуктов промышленной и бытовой деятельности от разных экономических объектов, что приводит к накоплению большого количества различных химических веществ, соединений, продуктов их реакций.

181

Таблица 1

Города РФ, характеризующиеся наибольшим объемом выбросов

На настоящий момент очистку промышленных сточных вод (СВ) [4] осуществляют следующими методами:

Во-первых, применяется способ, при котором производится удаление из отстойников осажденногоила, в дальнейшем складирующегося на площадках свалок или специально оборудованных полигонах;

Во-вторых, производится очищение по средствам специализированных полей орошения. Данный метод предусматривает спуск сточных промышленных вод на специальные поля, в дальнейшем, просачиваясь через песчаный грунт СВ, отфильтровываются и осветляются;

В-третьих, используется химическая очистка СВ, включающая очищение при помощи таких веществ, как известняк, соли железа и алюминия;

В-четвертых, применяются современные технологии, в основе которых лежит возврат биологического ила в новую порцию сточных вод;

Варианты физико-химических методов очистки СВ рассмотрены на рис. 1.

Рис. 1. Физико-химические методы очистки СВ

А также разрабатываются новые направления переработки осадков сточных вод, донных илов и загрязненных почв, которые представлены на рис. 2.

182

Рис. 2. Блок-схема основных направлений переработки осадков СВ, илов и загрязненных почв

Современные технологические схемы очистки СВ основаны на ускоренном разложении органических [1, 6] веществ под воздействием бактерий. В связи с этим образуются открытые бассейны большой площади. Биологический ил, содержащийся в этих бассейнах, имеет неприятный запах, оказывающий влияние на самочувствие людей в регионе. В связи с этим, открытые бассейны заменяют вертикальными конструкциями, которые занимают меньшую площадь. При применении вертикальных конструкций происходит изоляция неприятных запахов и более эффективное использование кислорода. Для увеличения скорости реакции необходимо иметь замкнутую систему, обеспечивающую высокую температуру.

Так как биологическими методами нельзя разложить некоторые органические вещества и соединения тяжелых металлов, следовательно, они накапливаются в иле.

Физико-химические методы для очистки коммунальных сточных вод, являются более эффективными, но более дорогостоящими (рис. 1).

Из отстойников удалять ил можно с помощью закладок в отвалы, либо термической обработкой (применяется сжигание или пиролиз), либо внесением его в почвы сельскохозяйственных угодий.

Процесс отстаивания является одним изспособов сгущения и уплотнения взвеси в стоках. Соединения веществалюминия, хрома железа, меди, щелочи, содержащиеся в промышленных СВ, приводит к увеличению интенсивности осаждения и обезвоживания осадков. Скорость процесса осаждения определяется химическим составом входящих веществ, структурой данных частиц, дисперсностью и влагосодержанием осадка. Таким образом, увеличение показателей пористостиивлагосодержания осадка приводит к уменьшению скорости осаждения.

В качестве компонента, ускоряющего осаждения рекомендуется использовать высокомолекулярные флоккулянты. Эти коллоидные частицы (суспензии осадка) обладаютотрицательным зарядом, что создает силы электростатического отталкивания, препятствующие коагуляции (свертывание, затвердевание, разделение коллоидного раствора на две фазы). Полиакриламид (ПАА)- высокомолекулярный флоккулянт, позволяет повышать скорость осаждения в 20 40 раз. Для повышения эффективности действия осветлителей применяют такие способы, как магнитная и электрическая обработка суспензии, для этого концентрируют в растворе твердые взвеси.

183

Таблица 2

Производственная схема очистки коммунальных СВ

Эффективным методом доочистки сточных вод является озонирование (рис. 3). Данный способэффективно воздействует на большинство загрязнителей

естественного и искусственного происхождения с одновременным обеззараживанием воды. К свойствам О3 относят:

Рис. 3. Представлены свойства О3

На экспериментальных площадках внедрения озонной технологии позволяет получать компонент озона, попутно решая вопрос о доставки используемых хлора и его производных. В европейских странах, США, Японии метод получил широкое распространение. В качестве примера - в Швейцарии на миллион жителей приходится 24 озонаторные установки, а в России - только 0.02.

Рис. 4. Технологическая схема доочистки сточных вод озонированием (1 – заборный насос; 2 – кавитационный смеситель; 3 – озонатор; 4 – теплообменный змеевик; 5 – дегазатор; 6 – отстойник; 7 – биофильтр)

184

Озонирование включает в себя процесс абсорбции, который в дальнейшем сопровождается химической реакцией в жидкой фазе (хемосорбцией). Эффективность данного процесса можно определить с применениемвеличин удельной поверхности контакта фаз и коэффициента массопередачи. Применение высокоинтенсивных контактных аппаратов в данном методе позволяет достигнуть создание непрерывно обновляющейся межфазовой поверхности.

Для процесса перемешивания озона с водой применяют кавитационный метод, ценность которого заключаетсяв образовании пустот в движущейся жидкости. В зоне кавитации создается глубокий вакуум, куда подводится озоно – воздушная смесь. Это наиболее экономический выгодный способ смешивания 95 99 % озона. Часть жидкости переходит в парообразное состояние, следовательно, поверхность контакта фаз при кавитации увеличивается в тысячи раз, так как перемешивание происходит на уровне «газ с газом». Кавитационные аэраторы просты по конструкции, компактны, не требуют глубоких контактных камер.

Превращение фенола в процессе озонирования протекает в последовательности представленной:

Процесс превращения фенолов при озонировании зависит от начальной концентрации фенолов и озона, показания рН среды и наличия примесей других компонентов. В процессе реакции образуются продуктыокисления фенолов озоном, которые становятсянетоксичными

инекумулятивными. Разложение фенола озоном сопровождается распадом бензольного кольца при затрате 3 молей озона на 1 моль фенола. На следующей стадииокисления происходит образование кислот: глиоксалевой, уксусной, малеиновой и щавелевой (при затрате до 5 молей кислорода на 1 моль фенола).

Вкавитационный смеситель (2) сточные воды поступают из бассейна с помощью заборного насоса (1), где происходит их перемешение с озоно – кислородной смесью, поступающей из озонатора (3).

Двухфазный поток через змеевик (4) поступает в дегазатор (5), который обеспечивает взаимодействие озона со сточными водами. В дегазаторе (5) происходит разделение жидкой

игазовой фаз, после этого стоки попадают в отстойник (6) и биофильтр (7).

Таким образом, исследования по доочистке сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, по средствамозонирования, позволяет снижатьсодержание компонентов нефти (с 40 мг/л до 4 мг/л.), фенолов и других соединений в сточной воде [2, 6].

Литература

1.Гринин, А. С. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка [Текст]: / А. С. Гринин, В. Н. Новиков / / М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.- 336 с.

2.Гвоздев, В. Д. Очистка производственных сточных вод и утилизация. [Текст]: / В.Д. Гвоздев и др. / /

М.: Химия,1998.

3.Ильницкий, А. П. Канцерогенные вещества в водной среде. [Текст]: / М., 1993.

4.Паль Л. Л. и др. Справочник по очистки природных и сточных вод. [Текст]: /М.: Высшая школа,1994

5.Руководство по контролю качества питьевой воды. [Текст]: / Женева, 1986.

6.Винокурова И. М. Решение стационарных задач при определении геометрических параметров контрольного объема электролита [Текст] / И. М. Винокурова. Обеспечение качества продукции на этапах конструкторской и технологической подготовки производства: межвуз. сбор. науч. тр. - Вып. 8. -Воронеж. 2011. -С. 16-21.

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия

V. V. Zakharov, L. B. Safonova, I. M. Vinokurova

ESTIMATION OF EFFICIENCY OF THE TENOLOGICAL DIAGRAM OF WASTE WATER

TREATMENT BY OZONING

185

The article analyzes the effectiveness of technological schemes, in particular the method of ozonation of wastewater treatment

Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia

УДК 504.06

В. В. Захаров, Л. Б. Сафонова, И. М. Винокурова

ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ВЫБРОСАМИ АВТОТРАНСПОРТА Г. ВОРОНЕЖА

В материале приводится анализ химического воздействияавтотранспорта на окружающую среду г. Воронежа и выданы рекомендации комплексных мер

Установлено, что за последнее время загрязнение окружающей среды выбросами автотранспорта приняло угрожающий характер [1-2]. Для 90-х годов доля загрязнений токсичными веществами в атмосферу автомобильным транспортом, приходилась 13 %, на настоящее время она превышает 60 % от всех выбросов.

При сжигании топлива карбюраторными двигателями автомобилей образуются в качестве продуктов выбросаболее 200 токсическихвеществ, среди которых такие компоненты как оксиды углерода (II, IV) (COх), азота (II, IV) (NOх), углеводорода(CmHn), сернистый газ (диоксид серы - SO2), альдегиды, сажа и т. д. Особое внимание уделяется таким опасным канцерогенным соединениям как соединения свинца и углеводородов.Опытным путем установлено, что в период торможения отработанные газы карбюраторных двигателейвыделяют значительное количество соединений углеводородов, приводящие к возникновению опасных заболеваний. Особое внимание следует уделять выбросам автотранспорта при работе двигателейв режиме холостого хода и при максимальных нагрузках, так как в этот период образуется максимальное количество токсических веществ особенно оксида углерода (CO).

Для современного общества особо важно вовремя проводить технические мероприятия по определениютехнического состояния двигателя, правильной регулировкой карбюратора, своевременная замена используемых смазок и использование экологически чистых марок топлива, чтобы достичь максимального снижения угарного газа в выхлопных газах.

Нами были проведены исследования на содержание в атмосферном воздухе оксида углерода, оценивалась загруженность участка Московского проспекта в зависимости от видов транспорта, изучалась окружающая обстановка. Согласно методике, изложенных в методических указаниях к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Экология» [1], загрязнениеокружающей среды, а именно атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей рассчитывалось поконцентрации окиси углерода (II) (мг/м3). В результате полученных данных установлено превышение ПДК по концентрации СО в 17 раз (ПДК составляет 5 мг/м3) [1]. На законодательном уровне установлено, что содержание токсических веществ в выхлопных газах автотранспорта регламентируется следующим документом ГОСТ 17.22.03-87 и в настоящее время он не пересматривался. По статистическим данным более 25 % автомобилей имеют превышение ПДК окиси углерода СО (II) в выхлопных газах, в том числе по моделям:

186

При этом необходимо иметь в виду, что еще у 10 % автомобилей содержание СО (II) в выхлопе была равна ПДК.

В современном обществе количество автомобилей на дорогах возросло во много раз, следовательно,на порядок возрос валовый выбросзагрязняющих веществ в атмосферу от передвижных транспортных средств. Статистика за 2016 год показала, что выброс составил

135,478 тыс. тонн.

Перечень основных вредных веществ для города, загрязняющих приземные слои атмосферы

Таким образом, для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от автомобильных передвижных средств необходимо учитывать и рассматривать следующие положения:

1.Своевременно пересматривать каждые три года территориальную комплексную схему развития транспорта согласно измененному генеральному плану города на текущий момент, с учетом изменения степени загазованности автомагистралей;

2.Разработать программу по внедрению нейтрализаторов отработанных газов для установки на автомобили;

3.Внедрять в систему автопаркаальтернативные бензину экологически чистые виды

топлива.

Литература

1.Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Экология» для студентов всех специальностей очной формы обучения. [Текст]:/ Часть 2. /ГОУВПО ВГТУ; сост. Л. Б. Сафонова, В. Ю. Лозовая, Л. Н. Звягина, 2009.-34 с.

2.Сафонова Л. Б., Сафонова Е. Ю. Загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспорта [Текст]:/Охрана окружающей среды на территории муниципальных образований. Материалы 2-ой Межрегиональной научно-практической конференции. Воронеж, 2006.-с.28-29.

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия

V. V. Zakharov, L. B. Safonova, I. M. Vinokurova

ATMOSPHERIC AIR POLLUTION BY EMISSIONS OF MOTOR TRANSPORT G.

VORONEZH

The material provides an analysis of the chemical impact of vehicles on the environment of the city of Voronezh and recommendations for comprehensive measures are given

Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia

187

УДК 502

Е. А. Плисеина, Л. Б. Сафонова, И. М. Винокурова

РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

В материалах проведен анализ структуры эколого-геологического мониторинга. Разработаны и представлены методические основы оценки состояния окружающей среды

Под Глобальной системой мониторинга современного состояния окружающей среды понимают систему контроля, наблюдения за изменением параметров окружающей среды, загрязнением токсическими веществами, происходящими природными явлениями, а также оценки и прогнозированием изменений природной среды, вызванной хозяйственной деятельностью общества [1, 2].

Образованный в 1999 году федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу Единый государственный фонд дает возможность формировать и анализировать банк данных о состоянии природной среды и оценки уровня ее загрязненности. Первоочередной задачей государственного фонда является сбор и хранения информации для дальнейшей обработки и анализа. Федеральная служба Россиипо гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, федеральные органы исполнительной власти и их территориальные органы должны сохранять полученные данные для систематизации и дальнейшего анализа.

Основной задачей подразделения эколого-геологического мониторинга (ЭГМ) является сбор достоверной и оперативной информации, аналитическая обработка данных о состоянии компонентов природной среды и соблюдениеинтересов обеспечения экологической безопасности государства.

Структура эколого-геологического мониторинга содержит три уровня, каждый из которых охватываетсвоиважнейшиецелиивыполняетследующиезадачи, представленныенарис. 1.

Рис. 1. Уровни Эколого-геологического мониторинга

Все уровни ЭГМ включены в общую систему единого целого для создания математической базы обработки информации. Созданная модель матрицы данных позволяет обрабатывать оперативную информацию состояния техногенной нагрузки в контрольных точках сбора характеристик данных в различные моменты времени.

188

При создании эколого-геологического мониторинга необходимо учитывать:

–ландшафно-геохимические особенности территории;

–сезонные колебания гидродинамических показателей водоносных горизонтов;

–структурные составляющие водосборных площадей поверхностных вод, учета их полноводности и степени загрязнения;

–минералогический состав донных отложений, степень их загрязнения и путей их транспортировки;

–морфологические и биохимические особенности экосистем и миграции токсическихвеществ по пищевым цепям;

–степень изменения почвенного покрова и его состояние на текущий момент;

–географические расположениетерритории;

–климатические особенности районас учетом изменяющихся условий;

–технические параметры территории, наличие площадей под накопители и полигоны, источников выбросов токсических веществ;

–систему наблюдений за состоянием окружающей местности;

–эффективность предлагаемых мероприятий по охране эксплуатируемых и проектируемыхэкологических систем;

–определение возникновения отклонений от нормызагрязняющих веществ и причины их возникновения.

Использование методики оценки состояния окружающей среды в рамках экологогеологического мониторинга возможно по расчету коэффициента симметрии листа. Для оценки состояния среды необходимо использовать биохимические, физиологические, цитологические и морфологические характеристики. Дать общую оценку состояния среды можно используя одну характеристику. В связи с усилением антропогенного воздействия необходимо использовать многоструктурный комплексный подход, который включаетоценку колебаний экологических факторов и их влияние на организмы, оценка состояния здоровья человека. Поэтому важны исследования, дающие возможность оценивать состояние среды по морфологическим и цитогенетическим характеристикам. Рассматривая изменения характеристик у объектов растительного происхождения их урожайности, поражение вирусами, можно делать выводы о степени загрязнения геологической среды и прогнозировать опасность для человека. Многообещающим подходом для экологической характеристики состояния среды является морфологический метод, охватывающий все аспекты. Экспрессметод определения состояния литосферы по морфологическим показателям довольно прост в отличие от дорогостоящего и сложного цитогенетического метода. Исследования показали уникальность рассматриваемого метода, используемого при оценке состояния литосферы в экологически опасном районе в условиях техногенного загрязнения. Результаты исследований

спомощью морфологического метода подтвердились данными цитогенетического мониторинга и обосновали оценку степени загрязнения геологической среды морфологическим методом и прогнозировали опасность для здоровья человека [2].

Предлагаемый эколого-геологический мониторинг апробирован на ряде объектов, которые характеризуются определенным уровнем и интенсивностью техногенной нагрузки на экосистему, такие как Новолипецкий металлургический комбинат, территория г. Воронежа, Михайловский горнодобывающий комплекс г. Курска.

Литература

1.Винокурова, И. М Анализ характера воздействия электрохимического производства при распространении опасного вещества в условиях аварийных выбросов [Текст] / И.М. Винокурова, Д. В. Барковская //Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: тр. II – й междун. научн. - практической конф. Воронеж. ВГТУ.Ч. 2. 2007.C. 661-664.

2.Винокурова, И. М. Меры по обеспечению экологической безопасности при утилизации отходов электрохимического производства [Текст] / И. М. Винокурова, Е.С. Берестнева //Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: тр. II – й Междун. научн. - практической конф. - Воронеж. ВГТУ. Ч.

2.-2007. -C. 655-661.

189

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия

E. A. Pliseyina, L. B. Safonova, I. M. Vinokurova

DEVELOPMENT OF METHODOLOGICAL FOUNDATIONS OF ECOLOGICAL-

GEOLOGICAL MONITORING

The materials analyze the structure of environmental and geological monitoring. The methodological foundations for assessing the state of the environment are developed and presented

Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia

УДК 351.861,614.8.084

И. А. Новикова1, А. М. Недоводеева1, А. А. Усачёва2

АНАЛИЗ МЕР ПО ЛИКВИДАЦИИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БРОНЗОЛИТЕЙНОГО ЦЕХА ОАО «ЭЛЕКТРОСТАЛЬСКИЙ ЗАВОД ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ» И НЫНЕШНЯЯ ОБСТАНОВКА НА ЗАРАЖЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ

Встатье анализируются меры, предпринятые по ликвидации радиоактивного заражения в бронзолитейном цехе открытого акционерного общества «Электростальский завод тяжелого машиностроения»

инынешняя радиационная обстановка на прилегающей территории

Ввек информационных технологий, мы часто говорим о проблемах

информированности, ведь зачастую данные о происшествиях и авариях скрываются или преуменьшаются, а то, что есть в открытых источниках – домыслы. Скупые источники информации приводят лишь к тому, люди не понимают и не знают, что делать. С ними необходимо разговаривать, выходить на открытый диалог, иначе возникают слухи, паника, как это было с Чернобыльской аварией. Что первичнее? Интересы государства или отдельные личности? Уровень коммуникации, доверия между обществом и властью должен быть на высочайшем уровне. Информированность – наша главная защита. Одним из примеров может стать происшествие на ОАО «ЭЗТМ» о котором многие жители города Электросталь не знают и по сей день.

В апреле 2013 года во время переплавки заготовки на территории завода ОАО «Электростальский завод тяжелого машиностроения», был распален цветной металл с источником цезия-137, что привело к выбросу радиоактивного изотопа, через венттрубу печи в атмосферу.

На основе открытых источников сети Интернет нами были изучены и проанализированы «Мероприятия по ликвидации инцидента и снижения негативного воздействия на окружающую среду». Анализ проведенных аварийно-спасательных и других неотложных работ, в состав которых входили такие действия, как:

1.Организация режима прохода с обустройством саншлюза и возведение ограждения (забора) по границе МЭД не более 0.6 мкЗв/ч для недопущения несанкционированного доступа;

2.Локализация источников выбросов методом герметизации окон, дверей, ворот и инженерных проёмов в стенах и кровле здания;

3.Организация внешних инженерных радиационных барьеров для безопасности работ

врядом расположенных зданиях;

4.Организация непрерывного радиационного контроля с использованием АСКРО;

5.Организация системы регулирования стоков и обустройство 2-х дренажных канав

190