ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Рассмотрены процессы связывания углекислого газа при получении различных неорганических карбонатных материалов, в том числе с использованием биотехнологий, и образование из СО2 органических полимеров и мономеров для них. Выявлено, что в случае неорганических материалов наиболее целесообразно выглядит использование шлаков и шламов, содержащих большое количество оксидов металлов с различных производств, а в случае материалов на основе органических полимеров предпочтительны технологии на основе поликарбонатов, а также поликарбонат-содержащих полиолов и безфосгенных изоцианатов для полиуретанов. Проанализированы новые перспективные методы, находящиеся в активной разработке, однако еще не получившие промышленного применения, такие как электрохимическое восстановление углекислого газа и конденсация его с бутадиеном.
Изучено влияние импульсного электромагнитного поля (ИЭМП) с частотой следования импульсов 16 Гц, магнитной индукцией не более 500 нТл на растворимость кислорода в воде и на очистку сточной воды в двух работающих очистных сооружениях. Показано, что обработка сточной воды этими импульсами увеличивает максимальную растворимость кислорода в воде приблизительно на 30 %, с 5,1 до 6,8 мг/дм3, ускоряет все процессы очистки сточной воды на 10–20 % и тем самым создает резерв производительности очистных сооружений. Сделан вывод о том, что при работе воздуходувок, управляемых сенсорами на кислород, которые включаются при концентрации кислорода около 2 мг/дм3 и выключаются при 4 мг/дм3, обработка воды в аэротенке ИЭМП приводит к уменьшению времени работы воздуходувок и соответственно экономии электроэнергии на 15–28 %.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
Проведена оценка аэротехногенного воздействия АО "Архангельский ЦБК" на окружающую среду, основанная на анализе функциональной устойчивости репрезентативных объектов-биоиндикаторов с учетом комплекса биохимических показателей: ферментативная активность, содержание фенольных соединений и аскорбиновой кислоты. В условиях урбанизированной среды выполнено картирование территории по степени влияния АЦБК на компоненты лесных экосистем в соответствии с тенденцией накопления в них сернистых соединений как маркерных загрязняющих веществ газопылевых выбросов предприятий ЦБП. Методом корреляционного анализа показано, что изменения биохимических показателей объектов-биоиндикаторов являются проявлением адаптационных ответных реакций на многофакторное воздействие техногенных, антропогенных и природно-климатических нагрузок.
Представлены результаты исследований, направленных на разработку способа применения серпентинсодержащих горнопромышленных отходов в качестве кремниевых мелиорантов. Изучено влияние внесения исходного и термоактивированного серпентинового минерала лизардита и кремнегеля в торфогрунт на химический состав растений. Определена эффективность материалов в качестве источника кремния для растений. Сделан вывод о том, что серпентины влияют на почвенные процессы аналогично традиционным кремниевым препаратам, что позволяет утилизировать серпентинсодержащие горнопромышленные отходы в качестве кремниевых мелиорантов.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Представлен анализ структуры отходов лесопромышленного и агропромышленного комплексов, твердых коммунальных отходов в разрезе федеральных округов и России в целом. Установлено, что объем и состав отходов зависит от экономической активности и специфики федеральных округов. Отмечено, что пеллетизация является эффективной технологией утилизации многих видов отходов, однако большая неоднородность исходного сырья и методов гранулирования препятствуют получению качественных пеллет. Проведена оценка топливной составляющей пеллет в стоимости тепловой энергии, показавшая, что наиболее эффективны в использовании – древесные пеллеты, наименее эффективны – пеллеты из твердых коммунальных отходов.
Описаны подходы к утилизации литий-ионных аккумуляторов с использованием методов гидрометаллургической и пирометаллургической переработки, рассмотрены их преимущества и недостатки. Обозначен глобальный характер проблемы, связанной с высокими темпами роста рынка литий-ионных аккумуляторов и неразвитостью инфраструктуры для их утилизации, что ведёт к загрязнению окружающей среды токсичными компонентами аккумуляторов. Сделан вывод о том, что разработку новых технических решений в этой области необходимо вести, соблюдая баланс между экономической эффективностью и соблюдением экологических норм.
Выявлены особенности динамики объема и структуры выбросов от предприятий обрабатывающей промышленности в г. Москве в 1990–2023 гг. Отмечено, что экономический процесс деиндустриализации 1990-х–2000-х гг. в последние годы сменился небольшим обратным процессом реиндустриализации, увеличения разнообразия отраслевой структуры, изменения роли и внутренней структуры машиностроения и химической промышленности. Зафиксировано снижение объемов производства обрабатывающей промышленности при сохранении загрязнений от крупных предприятий, выпускающих продукцию, необходимую городу, для которых темпы снижения удельного загрязнения замедлились в последние годы. Сделан вывод о том, что в периоды кризисов и рецессии быстрее меняется структура промышленности по сравнению с изменением структуры загрязнения, а на этапе выходов из кризиса структура загрязнения меняется быстрее, во многом из-за того, что расширяются производства на начальном этапе без адекватного расширения систем очистки.
Рассмотрена актуальная международная проблема сокращения объемов производства и потребления веществ, разрушающих озоновый слой, и соблюдения требований Монреальского протокола. Проанализированы данные таможенной статистики внешней торговли Российской Федерации в части, касающейся объемов импорта и экспорта озоноразрушающих веществ (включая регулируемые вещества списка F) за 2022 г. Изучена отчетность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей в части производства и уничтожения озоноразрушающих веществ (включая регулируемые вещества списка F) за 2022 г. Показано, что Российская Федерация соблюдает требования Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, и планомерно снижает допустимые ежегодные объемы потребления озоноразрушающих веществ (включая регулируемые вещества списка F).
Рассмотрены вопросы оценки экологической безопасности упаковочных материалов на основе анализа жизненного цикла. Приведены результаты расчетов индексов экологической безопасности материала и экологического риска изделия. Выявлен экологический след на всех стадиях жизненного цикла исследуемых упаковочных материалов и проведен их сравнительный анализ. Полученные результаты позволяют выбрать упаковочный материал с наименьшим экологическим следом в течении его жизненного цикла.
Проведена геоэкологическая оценка загрязнения фтором компонентов окружающей среды в зоне влияния заброшенного редкометалльного рудника в Мурманской области. Отобраны образцы хвостов обогащения лопаритовых руд, почв вокруг хвостохранилища и ручьев Лопаритовый, Аллуайв, Азимут и образовавшегося после горного удара водотока, протекающего по территории рудника. Определено содержание водорастворимого фтора в отобранных пробах. Установлено отсутствие превышения предельно допустимой концентрации (ПДК) фторидов в почве. Зафиксировано повышенное содержание ионов фтора (до 15 ПДК) в пробах воды из водотока. Сделан вывод о том, что закрытое более 15 лет назад производство оказывает негативное воздействие на экосистемы.
ISSN 2413-6042 (Online)