ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Исследованы инженерно-геологические свойства поверхностного слоя хвостохранилища, минеральный и химический составы хвостов, показана вероятность миграции ионов никеля в прилегающие водоемы, предложена схема переработки хвостов посредством предварительной грануляции и последующего выщелачивания с применением воды, раствора серной кислоты и бактериального раствора. Подтверждено, что применение 10 %-ного раствора серной кислоты в качестве связующего с использованием нитрит-иона в качестве окислителя позволяет извлечь свыше 50 % никеля и 47,8 % меди на стадии кучного выщелачивания. Показано, что методом биовыщелачивания предварительно укрепленных полимерным связующим гранул хвостов извлекается 11,6 % никеля и 13,5 % меди.
Рассмотрена возможность утилизации отходов птицеводства на основе комплексной технологии, включающей биологическую и термохимическую конверсию. Определены оптимальные технологические параметры анаэробного сбраживания куриного помета в мезофильном режиме. Представлена принципиальная технологическая схема утилизации отходов птицефабрики Республики Татарстан. Проведена предварительная оценка материального баланса комплексной технологии.
На примере работы фито-очистной системы (ФОС) (оз. Нижний Кабан, Республика Татарстан, г. Казань) установлена её эффективность в подавлении "цветения" воды, а также в угнетении развития динофитовых и потенциально токсичных видов синезеленых водорослей. Подтверждено, что рогоз узколистный, аир болотный и водяная лилия выступают эффективными биофильтрами. Сделан вывод о том, что в прудах с макрофитами улучшается качество воды по показателям фитопланктона (снижаются общая численность и биомасса, увеличивается доля зеленых и диатомовых водорослей в общих показателях); подавляются доминирующие виды, вызывающие "цветение" воды; увеличивается прозрачность, снижается уровень трофности (биологической продуктивности) воды; улучшается класс качества воды от "грязных вод" до "чистых", от разряда "предельно грязных" до "очень чистых–вполне чистых"; снижается эффект антропогенного воздействия на воду. Рекомендовано строительство в прибрежных зонах городских водоемов ФОС, совмещающих рекреационную и водоочистительную функции.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
Рассмотрены вопросы обработки осадков сточных вод, образующихся на очистных сооружениях канализации, с точки зрения эмиссий парниковых газов. Представлены результаты проведенного исследования по систематизации и актуализации данных о применяемых процессах обработки осадков сточных вод, отмечены причины недостаточного использования анаэробных процессов их сбраживания в деятельности водоканалов на примере технологической цепочки биологических сооружений по очистке сточных вод поселений и городских округов.
Для описания процесса экстракции этилкарбитола из пористого продукта получены уравнения динамики экстрагирования органического растворителя. Отмечено, что уравнения являются адаптацией математического описания адсорбционного и ионообменного процесса к условиям процесса твердофазного экстрагирования. Сделан вывод о том, что разработанная математическая модель позволит оптимизировать процесс, снизив количество экстрагента и существенно уменьшив длительность процесса при сохранении структурно-механических характеристик продукта.
Приведены сведения о влиянии стоков горных предприятий в условиях Северного Кавказа. На примере Тырныаузского и Садонского месторождений показана роль хвостов переработки руд в химическом загрязнении региона. Сформулирован механизм и количественные параметры влияния горных работ на окружающую среду. Сделан вывод о том, что радикальная защита окружающей среды от химического загрязнения промышленными водами возможна только при утилизации отходов. Представлены перспективные технологии утилизации промышленных стоков.
Рассмотрена возможность рекультивации золоотвала с использованием многолетних трав (Festuca pratensis (Овсяница луговая), Bromus inermis (Кострец безостый) и Medicago polymorpha (Люцерна изменчивая)) как в монопосеве, так и в составе травосмеси. Отмечен наибольший прирост зеленной массы у Medicago polymorpha, а из злаковых культур – у Bromus inermis. Установлено, что эффективными для экологизации золоотвала являются растение Medicago polymorpha и травосмесь Bromus inermis + Medicago polymorpha на участках с внесением минерального фонового удобрения.
Проведено исследование с целью установления степени загрязнения почв береговой линии Черной речки (правый приток реки Невы). В образцах почв определены валовые и подвижные формы тяжелых металлов. Установлено, что промышленная деятельность на участках вдоль реки способствует увеличению концентраций тяжелых металлов в почвенном покрове. Изучено экологическое состояние почв методами биотестирования и выполнена апробация выбора чувствительных биотестов на наличие загрязняющих веществ. Применены биотесты по смертности рачков Daphnia magna Straus, по хемотаксису инфузорий Paramecium caudatum, по изменению оптической плотности водоросли Chlorella vulgaris Beijer, проведен контактный биотест на семенах пшеницы Triticum vulgare L. Сформирован "блок" биотестсистем, который позволяет оценить экологическое состояние этих почв. Установлены зоны повышенного экологического риска, связанные с воздействием транспортных магистралей, а также строительством жилых комплексов, расположенных вдоль реки. Полученная информация рекомендована к использованию в прикладных целях для управления рисками техногенно загрязненных почв.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Рассмотрены методы геоэкологического мониторинга естественных выходов углеводородных газов в морских акваториях. Представлена систематизация различных признаков, используемых для индикации углеводородных проявлений. Выполнен сравнительный анализ современных дистанционных и контактных методов обнаружения углеводородов в морских акваториях. Предложен алгоритм проведения геоэкологического мониторинга углеводородов морских акваторий, объединяющий дистанционные и контактные методы. Отмечено, что полученные результаты позволяют наметить основные задачи и перспективы исследований в области морского мониторинга, обнаружения морских нефтегазовых месторождений, а также устойчивого управления морскими ресурсами.
Разработан методический подход к оценке геоэкологического риска загрязнения речной воды биогенными веществами за счет диффузного стока с сельскохозяйственных и мелиорируемых земель и от точечных источников на примере левого притока р. Волги. Представлены результаты исследований по оценке качества воды по створам реки на основе данных мониторинговых исследований и выполнена статистическая обработка данных гидрохимических анализов для анализа геоэкологического риска загрязнения речной воды. Использован комплексный показатель – удельный комбинаторный индекс загрязнённости воды, который позволил оценить влияние суммарного присутствия нескольких загрязняющих веществ. Выполнены расчеты возможного эколого-экономического ущерба и оценен геоэкологический риск загрязнения воды за счет поступления биогенных веществ с водосбора исследуемой реки.
Изучены особенности накопления тяжелых металлов некоторыми видами дикорастущих растений (Trifolium montanum L. (клевер горный), Anthemis tinctoria L. (пупавка красильная), Thymus serpyllum L. (тимьян ползучий), Galium verum L. (подмаренник желтый), Inula montana L. (девясил горный), Scutellaria supina L. (шлемник приземистый)). С использованием метода атомно-абсорбционной спектрометрии выполнен анализ почв и фитоматериала на содержание тяжелых металлов (Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Pb, Co, Cd). Установлены аспекты аккумуляции металлов и виды растений, накапливающие в повышенных количествах тяжелые металлы. Предложено использование растений с высокой аккумулирующей способностью металлов в качестве перспективных для фиторемедиации загрязненных территорий.
ISSN 2413-6042 (Online)