авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

НЕФТЬ И ГАЗ

ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Материалы

Международной научно-технической конференции,

посвященной 50-летию Тюменского индустриального института

Том III

Проблемы экологии, безопасности объектов и территории Тюмень ТюмГНГУ 2013 1 УДК 26.343 ББК 553.98 Н 58 Ответственный редактор – кандидат технических наук, доцент О. А. Новоселов Редакционная коллегия:

П. В. Евтин (зам. ответственного редактора);

В. Н. Пермяков Нефть и газ Западной Сибири : материалы Международной научно Н 58 технической конференции. Т. 3. — Тюмень : ТюмГНГУ, 2013. — 163 с.

ISBN 978-5-9961-0709- В материалах конференции изложены результаты исследовательских и опытно конструкторских работ по широкому кругу вопросов.

В состав третьего тома вошли материалы работы секции «Проблемы экологии, безопасности объектов и территории».

Издание предназначено для научных, социально-гуманитарных и инженерно технических работников, а также аспирантов и студентов технических и гуманитарных вузов.

УДК 26. ББК 553. ISBN 978-5-9961-0709-4 © Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет», Содержание ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ, БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ И ТЕРРИТОРИИ Абакачева Е. М., Сулейманов Д. Ф., Шулаев Н. С.

УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Иванова О. А., Исенова В.С.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОРФА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ Цокур О. С., Бурминский В. B., Хархара А. И., Литвинова Т.А., Косулина Т. П.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В АСФАЛЬТОБЕТОН Хархара А. И., Бурминский В. B., Литвинова Т. А, Косулина Т. П.

УСТАНОВЛЕНИЕ СОСТАВА НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ МЕТОДОМ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ Лушпеев В. А., Бакалец К. А., Мацюк Р. А.

АНАЛИЗ АВАРИЙНОГО РАЗЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОМОЩЬЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Телушкина Т. Ю., Медведев А. В., Пермяков В. Н.



ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ГЛАУКОНИТОВОГО ПЕСКА Таксанова Ш. З.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ Белокурова Е. В., Блажко А. Н.

СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ХМАО – ЮГРЫ ДО 2015 ГОДА Мадьяров Т. М., Костырченко В. А., Шаруха А. В., Спиричев М. Ю.

ВЛИЯНИЕ ЗИМНИХ ДОРОГ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РАСТЕНИЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА Махутов Н. А., Резников Д. О.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ Александров С. В.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ Пермяков В. Н., Спасибов В. М., Махнёва А. Н., Паршуто Н. В.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ «ЧИСТЫМИ» ХРУПКИМИ ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ Старикова Г. В., Уженцева Е. А.

СОСТОЯНИЕ ТРАВМАТИЗМА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МАЛОГО БИЗНЕСА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Губарев М. О., Парфёнов В. Г.

FMEA-АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВА ГЕОЛОГО РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ Елсуфьева А. В., Сивков Ю. В.

АНАЛИЗ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ОСВОЕНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЯМАЛЬСКОГО РАЙОНА Зольникова Ю. П., Сивков Ю. В.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ ООО «РН ЮГАНСКНЕФТЕГАЗ» Зыга А. В., Сивков Ю. В.

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ НА ПРЕДПРИЯТИИ ОАО «СИБИРСКО-УРАЛЬСКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ» Ивасюк Е. А., Парфенов В. Г.

ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Казанцева Л. А.

КОМПЛЕКСНЫЙ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГАЗОПРОВОДОВ В СЕВЕРО ТАЕЖНОЙ БИОКЛИМАТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ (НА ПРИМЕРЕ НАДЫМСКОГО РАЙОНА) Кебец Н. М., Кебец А. П., Бреев П. А.

ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ОБЪЕКТАХ ПО УНИЧТОЖЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ Колесниченко Е. Л., Сивков Ю. В.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Хайруллина Л. Б.

ДИАГНОСТИКА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОХИМИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА Омельчук М. В.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБЪЕКТОВ ХРАНЕНИЯ СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ Никифоров А. С., Парфенов В. Г.

ОСОБЕННОСТИ МИГРАЦИИ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ В ГРУНТАХ Николаев Н. А., Сивков Ю. В.

АНАЛИЗ МЕТОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ НЕФТЕШЛАМА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Роднева К. М., Парфенов В. Г.

РАЗРАБОТКА ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА ПРОМЫШЛЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОАО «ЕВРОТЭК» Рябова Е. О., Сивков Ю. В.

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ Сивков Ю. В., Коломенский И. О.

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ОЛИКУМОВСКОГО ЛИЦЕНЗИОННОГО УЧАСТКА Сурмятова А. С., Сивков Ю. В.

АНАЛИЗ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЮГА ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ Шуплецова А. Д., Сивков Ю. В.

БЕЗОПАСНОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПУТЕПРОВОДА В ХАНТЫ-МАНСИЙСКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ Юкляевский Д. М., Парфенов В. Г.

УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ ПРОЕКТОВ Копытова Е. В., Редутинский М. Н.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ И (ИЛИ) СНИЖЕНИЮ ВОЗМОЖНОГО НЕГАТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА ПО ПРОИЗВОДСТВУ СОРТОВОГО ПРОКАТА Г. ТЮМЕНИ Труфакина Л. М.





СПОСОБ ОЧИСТКИ ТРУБОПРОВОДОВ С ПОМОЩЬЮ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРШНЕЙ ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ, БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ И ТЕРРИТОРИИ УДК 66.086. УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ Е. М. Абакачева, Д. Ф. Сулейманов, Н. С. Шулаев г. Уфа, Уфимский государственный нефтяной технический университет Анализ причин аварий на трубопроводах, зафиксированных в актах технического расследования, свидетельствует о превалирующем влиянии процессов коррозии, составляющих до 30 % от общего числа аварий [1].

Разрушение конструкций из-за коррозионной деструкции под влиянием силовых нагрузок составляет более половины общего числа отказов. Вы ход из строя трубопроводной системы в процессе эксплуатации может привести к большому материальному ущербу, загрязнению окружающей среды, так как зона распространения разрушения может простираться на значительные расстояния от нескольких сот метров до нескольких кило метров. Одной из основных задач по повышению надежности и повыше нию коррозионной стойкости трубопроводных систем является увеличение срока службы изоляционных полимерных покрытий за счет улучшения их физико-химических свойств. Для этих целей, в частности, применяется химическая модификация с добавлением стабилизаторов и пластификато ров, производство которых — сложный, многостадийный процесс, оказы вающий отрицательное техногенное влияние на окружающую среду.

В настоящее время получают все большее распространение методы воздействия на технологические среды, полимеры, излучением в широком диапазоне частот от ультразвукового 20 кГц до электромагнитного излуче ния 2,4 ГГц. Одним из наиболее актуальных путей решения проблемы уве личения срока службы изоляционных покрытий может быть переход на новые технологии, использующие физические явления, в частности, сверх высокочастотные (СВЧ) электромагнитные поля.

Сверхвысокочастотная термообработка обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными методами. Так, отсутствие традиционного теплоносителя (перегретый пар, газ и др.) обеспечивает стерильность про цесса и безынерционность регулирования нагрева. Изменяя частоту излу чения можно добиться нагрева различных компонентов объекта. Известно, что долговечность полимерного материала находится в прямой зависимо сти от его механических свойств [2].

На рисунке представлена зависимость действительной разрывной на грузки поливинилхлорида и полиэтилена высокого давления от излучен ной удельной энергии электромагнитного поля.

Как видно из представленных зависимостей, оптимальной является доза облучения ~200 кДж/кг, при уровне излученной энергии менее 100 кДж/кг в ПВХ-пленке наблюдается незначительное увеличение проч ностных свойств, а при более 250 кДж/кг — их снижение по сравнению с немодифицированным эталоном (соответствует 0 кДж/кг).

Разрывная нагрузка, МПа 0 50 100 150 200 250 300 Удельная энергия, Wуд, кДж/кг ПВХ пленка шириной 25 мм ПВХ пленка шириной 75 мм ПЭ пленка шириной 50 мм Рисунок. Зависимость действительной разрывной нагрузки поливинилхлорида и полиэтилена высокого давления от излученной удельной энергии электромагнитного поля Данный эффект объясняется следующим образом: при воздействии сверхвысокочастотного электромагнитного поля на поливинилхлорид по лярная группа СНСl ориентируется вдоль силовых линий напряженности электрического поля, что приводит к деструктивным изменениям в узлах сетки. Это, в свою очередь, означает, что цепи, связанные в этом узле, пе рестают находиться в напряженном состоянии. С увеличением излученной удельной энергии число напряженных цепей уменьшается, а число цепей, ориентированных вдоль силовых линий напряженности электрического поля, увеличивается. Однако при энергии излучения более 250 кДж/кг на блюдается термическая деструкция, приводящая к снижению действитель ной разрывной нагрузки [3].

Применение СВЧ-воздействия на поливинилхлоридную пленку мо жет привести к увеличению срока службы и повышению безопасности технологических объектов.

Список литературы 1 Механо-коррозионные процессы в грунтах и стресс-коррозия в магистраль ных нефтегазопроводах / К. Д. Басиев, А. А. Бигулаев, М. Ю. Кодзаев // Вестник влади кавказского научного центра. – 2005. – № 1. – С. 47-53.

2 Крыжановский В. К. и др. Технические свойства полимерных материалов:

Уч.-справ.пос. – СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. – 240 с.

3 Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Курс физики полимеров. – Л.: Химия, 1976. – 288 с.

УДК 628. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОГО ТОРФА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ О. А. Иванова, В. С. Исенова г. Тобольск, Тюменский государственный нефтегазовый университет По данным X Международного конгресса по торфу, состоявшегося в 1996 году, торфяные болота покрывают 4 млн км всей поверхности суши.

Из них 14 % или 570 000 км находятся на территории России. Природным феноменом называют процесс торфообразования на Западно-Сибирской равнине. Это крупнейший торфяной регион мира с площадью торфяных месторождений в границах промышленной глубины залежи более 3 000 км с запасами торфа 108 млрд тонн, что составляет около 39 % мировых ресурсов. Вместе с тем Западная Сибирь относится к территории слабоизученных запасов торфа. Детальной разведкой охвачено 1,3 % торфяных месторождений. Более 90 % общих торфяных ресурсов являются прогнозируемыми [1, 3].

Торф представляет собой смесь продуктов неполного превращения остатков наземных и болотных растений, видимых невооруженным глазом, с продуктами более глубокого превращения исходных растений, имеющих вид однородной аморфной массы. Разрушение органического вещества растений характеризуется степенью разложения, то есть отношением количества бесструктурной части к общему количеству торфа. Она является важнейшим показателем качественной характеристики торфа и колеблется в пределах 5–70.

Растения-торфообразователи имеют в своем составе: протеин (1 – 30 %), жиры, воски, масла (1–30 %), целлюлозу и инкрустирующие вещества (10–50 %), лигнин (10–30 %). Элементарный состав растений торфообразователей колеблется менее существенно и состоит из углерода (50–53 %), водорода (5,5–6,5 %) и азота (0,8–1,9 %). Торф состоит из тех же групп веществ, что и растения-торфообразования, но к ним добавляется новый класс соединений — гуминовые вещества. Процесс накопления последних в торфе является наиболее характерным для торфообразования, а переход растений в торф называют гумификацией [4, 10].

Таким образом, торф по химическому составу занимает промежу точное положение между растительным сырьем и твердыми горючими ис копаемыми, и чем меньше его степень разложения, тем он ближе по свой ствам к растениям-торфообразователям.

Естественные ресурсы торфа требуют комплексного подхода при ор ганизации торфяных производств. Использование торфа не должно быть однообразным, а должно определяться условиями залегания месторожде ния, его природными особенностями, составом и свойствами сырья. По этому использование органической части торфа эффективно в комплекс ных схемах переработки. Например, остаток после извлечения битумов можно использовать для получения гуматов, активных углей, а остаток по сле гидролиза — для производства биологически активных препаратов или комплексных органоминеральных удобрений. Таким образом, огромные запасы растительного сырья, накопленные за многие тысячелетия в торфя ных месторождениях, возможность получения на его основе целой гаммы продуктов свидетельствуют о чрезвычайной актуальности проблемы его рационального использования [2].

Гуминовые вещества (ГВ) — это сложные смеси устойчивых к биодеструкции высокомолекулярных темно-окрашенных органических соединений природного происхождения, образующихся при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды. ГВ представляют собой макрокомпоненту органического вещества почвенных и водных экосистем, а также твердых горючих ископаемых. Их содержание в почвах и водах составляет 60–80 % от общего органического вещества, в торфах и углях оно колеблется от 20 до 90 %.

Общепринятая классификация ГВ основана на различии в растворимости в кислотах и щелочах.

Согласно этой классификации ГВ подразделяют на три составляющие: 1) гумин — неизвлекаемый остаток, не растворимый ни в щелочах, ни в кислотах;

2) гуминовые кислоты (ГК) — фракция ГВ, растворимая в щелочах и нерастворимая в кислотах (при рН 2);

3) фульвокислоты (ФК) — фракция ГВ, растворимая и в щелочах, и в кислотах. В качестве обобщающего названия, обозначающего как гуминовые, так и фульвокислоты, применяют термин «гумусовые кислоты» (здесь и далее — ГФК).

Основными элементами, образующими молекулы ГФК, являются углерод, водород и кислород. Азот и сера содержатся на уровне 1– 5 %, обязательной составной частью являются микроэлементы и вода.

Брутто-формулу ГФК можно записать в общем виде следующим образом:

CxHyNzOpSqMr(Al2O3)i(SiO2)m(H2O)n, где М — ионы металлов;

x, y, z, p, q, l, m, n — стехиометрические коэффи циенты.

Согласно наиболее общим представлениям, макромолекулы гумусовых кислот состоят из «каркасной» и периферической части.

Каркасная часть представлена высокозамещенными ароматическими фрагментами, соединенными алкильными, эфирными мостиками.

Химическая структура каркасной части торфа приведена на рисунке.

Преобладающими заместителями являются кислородсодержащие функциональные группы: карбоксильные, фенольные и спиртовые гидроксильные, карбонильные и метоксильные. Периферийная часть представлена углеводно-протеиновым комплексом, ковалентно связанным с каркасной частью. По некоторым данным до 30 % от массы ГФК представляют собой углеводные фрагменты. Кроме того, в периферийную часть входят зольные компоненты — силикаты, алюмосиликаты, оксиды железа, связанные с органической матрицей кислородными мостиками.

Рисунок. Химическая структура каркасной части торфа Наличие большого количества функциональных групп в составе ароматического каркаса и алифатической периферии обеспечивает высокую комплексообразующую способность ГВ и их способность участвовать в окислительно-восстановительных реакциях. Благодаря этому ГВ оказывают значительное влияние на поведение тяжелых металлов и органических загрязняющих веществ в почвенных и водных системах, а также на способность очистки сточных вод от загрязнений.

Применение и получение в различных технологических процессах разнообразных химических продуктов (исходных, промежуточных и конечных) обуславливает образование сточных вод, загрязненных всевозможными органическими и неорганическими соединениями.

Сточные воды — это чрезвычайно сложные многокомпонентные растворы, содержащие растворимые и нерастворимые вещества, агрессивные, токсичные, пожаро- и взрывоопасные. В сточных водах нередко содержатся вещества, обладающие резким неприятным запахом (сульфиды, дисульфиды, сероводород, меркаптаны и др.). Наличие в сточных водах взвешенных веществ, способных к полимеризации и образованию накипи, может приводить к засорению трубопроводов и коллекторов, а поверхностно-активных веществ — к интенсивному пенообразованию.

Сточные воды, образующиеся в технологических процессах, классифицируют по происхождению и свойствам.

При использовании воды в технологических процессах для промывания сырья и продуктов образуются промывные воды. Качество получаемых продуктов часто определяется тщательностью промывания.

Маточные водные растворы образуются в процессах получения или переработки продуктов в водных средах. В результате суспензионной полимеризации стирола в водной среде образуются сточные воды, загрязненные стиролом, частицами полимеров, стабилизатором суспензий и т. п. В процессе кристаллизации из раствора образуются сточные воды, загрязненные минеральными веществами и др.

При использовании воды в качестве экстрагента или абсорбента образуются водные экстракты и абсорбционные жидкости, содержащие значительные концентрации химических веществ. Особенно в больших количествах абсорбционные жидкости образуются при мокрой очистке газов (в скрубберах, пенных и других абсорбционных аппаратах и устройствах).

Охлаждающие воды используют на нефтехимических предприятиях для охлаждения продуктов и аппаратов. Воды, не соприкасающиеся с технологическими продуктами, используются в системах оборотного водоснабжения.

Атмосферные осадки на территории, прилегающей к нефтехимическим предприятиям, также могут быть загрязнены химическими веществами.

Все сточные воды выводятся с территории нефтехимических предприятий по канализационной сети закрытых трубопроводов и каналов.

При этом во избежание смешения сточных вод разных составов, как правило, применяется полная раздельная система их канализации.

Для сокращения водопотребления и уменьшения загрязнения водоемов на заводах также применяют замкнутые водооборотные циклы.

Такие циклы создают с помощью локальных водоочистных систем, основанных на электрохимических, ионообменных и других современных методах очистки вод и на утилизации их компонентов.

Очистку сточных вод нефтехимических производств осуществляют механическими, физико-химическими, биохимическими и термическими методами [5, 8, 9].

Методы удаления загрязнений из промышленных сточных вод должны быть просты и эффективны. Одним из путей достижения этого является использование естественных материалов, которые дешевы и доступны.

Известно, что особенно эффективны для очистки вод химически модифицированные формы торфа. Модифицирование торфа достигается относительно просто при использовании достаточно дешевых реагентов:

серной, фосфорной, хромовой, азотной, муравьиной кислот [6, 7].

В настоящей работе представлены результаты исследования влияния обработки серной кислотой на обменные свойства торфа, взятого в городе Тобольске, в Тобольском районе, и Верхне-Пышминского торфа Свердловской области. Также в работе рассмотрены исследования, направленные на улучшение обменных свойств и физико-химических характеристик торфа с учетом того, что его будут использовать в проточных системах.

Как отмечалось, торф — очень сложное неоднородное вещество, химический состав которого зависит как от интенсивности разложения, так и от состава первичного материала, из которого он образовался. Интересно поэтому сравнить различные образцы торфа.

В данной работе мы исследовали и сравнили три образца торфа: образца Тобольского торфа и 1 образец Верхнее-Пышминского торфа Свердловской области. Все образцы были одинаковы по внешнему виду, и структура их была разрешена приблизительно до однородного состояния.

Эти образцы хранили в эксикаторах при одинаковой влажности.

Образцы сушили и затем перемалывали. Образцы торфа обрабатывали серной кислотой при нагревании в аналитическом стакане.

Использовали фракцию высушенного торфа с частицами от 18 до 35 мм.

Для исследования эффективности очистки сточных вод нефтехимических предприятий использовали модель сточной воды.

Сточную воду пропускали через колонку с химически модифицированным торфом. Высота слоя составляла 8 см, скорость пропускания 2 мл/мин.

Для исследования эффективности очистки сточных вод были выбраны показатели воды: хлориды, общая жесткость и окисляемость.

Исследование этих показателей воды осуществлялось по стандартным методикам. Эти вещества являются типичными компонентами сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Результаты исследования представлены в таблице.

Таким образом, проведенное исследование показало, что Тобольский торф гораздо эффективнее Верхне-Пышминского очищает воду от хлоридов, солей жесткости, снижает окисляемость воды. Наибольшую эффективность очистки сточных вод проявляет торф, модифицированный серной кислотой.

Результаты исследования очистки воды при помощи модифицированного торфа Показатели Хлориды, г/л Общая жест- Окисляемость, кость, моль/л мг/л Пробы торфа До После До очи- После До После очист- очистки стки очистки очист- очист ки ки ки Тобольский:

Модифицированный 26,3 7,1 20 0 29,3 серной кислотой Модифицированный 26,3 9 20 3 29,3 7, фосфорной кислотой Верхнее-Пышминский:

Модифицированный 26,3 9,23 20 9 29,3 серной кислотой Модифицированный 26,3 13 20 11 29,3 фосфорной кислотой Модифицированный торф после использования в качестве катионообменника можно либо регенерировать (промыванием концентрированной серной кислотой), либо сжечь (его зола занимает малый объем). Модифицированный торф имеет низкую стоимость, и с учетом последних процедур экономически более выгоден, чем синтетические смолы, использующиеся для очистки.

Необходимы дальнейшие исследования структуры торфа и изменений, возникающих при его модификации. В результате этих исследований, возможно, удастся найти методы дальнейшего улучшения его характеристик.

Таким образом, проведенное теоретическое и экспериментальное исследование позволяет сделать следующие выводы:

1) Торф состоит из разнообразных химических веществ, но большую роль в процессах ионного обмена в природе и в процессах очистки сточных вод играют гумусовые кислоты. В состав ароматического каркаса входит большое количество функциональных групп, которые обеспечивают высокую комплексообразующую способность гуминовых веществ в окислительно-восстановительных реакциях, реакциях ионного обмена и др. Эти свойства имеют большое значение в связывании тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязнителей.

2) Сточные воды химических предприятий — это сложные многокомпонентные системы, содержащие различные минеральные и органические вещества. Методы их очистки классифицируются на механические, химические, физико-химические, биохимические и термические. Очистку воды при помощи торфа следует считать специфическим, экономически выгодным и доступным методом.

3) В процессе исследования были выявлены различные методы химической модификации торфа при помощи минеральных и органических веществ, которые способствуют увеличению его обменной емкости.

4) В процессе исследования установлено, что лучшим реагентом для химической модификации является серная кислота. Тобольский торф гораздо эффективнее Верхнее-Пышминского очищает воду от хлоридов, солей жесткости и снижает окисляемость воды. Наибольшую эффективность очистки сточных вод проявляет торф, модифицированный серной кислотой. Необходимы дальнейшие исследования структуры торфа и изменений, возникающих при его модификации.

В результате этих исследований, возможно, удастся найти методы дальнейшего улучшения его характеристик и оптимальные способы его использования в проточных системах очистки сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.

Список литературы 1. Барышникова Т. Н., Арканова М. А., Корюкин Б. И. Торф – природный ио нообменник – средство для очистки вод Урала // Известия ВУЗов. Горный журнал. – 1996. – № 5-6. – С. 139-153.

2. Белькевич П. И., Чистова Л. Р. Торф и проблема защиты окружающей сре ды. – Минск: Наука и Техника. – 1979. – 60 с.

3. Вернадский В. И. Геохимическая деятельность человека // Очерки геохи мии. – 1983. – № 8. – С. 57-59.

4. Гревцев Н. В., Горбунов А. Н. Использование торфа и продуктов его перера ботки в природоохранных технологиях // Известия ВУЗов. Горный журнал. – 1996. – № 5-6. – С.135-139.

5. Драго Р. Физические методы в химии / Пер. с англ. – М., 1981. – Т.1. – 424 с.

6. Использование торфяных сорбентов для очистки промышленных стоков от ионов тяжелых металлов / К. А. Плеханов, Г. Н. Рудой, А. Л. Суворов и др. // Ресурсос берегающие технологии: ЭИ / ВИНИТИ. – 2004. – № 18. – С. 11-15.

7. Лебедева Г. Ф., Платонов В. В., Яркова Т. А., Чернышева Н. И. Модифика ция торфяных гуминовых кислот путем обработки их бромоводородной кислотой // Тез.

Докл. 4-ой региональной научно-практической конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области». – Тула, 2004. – 210 с.

8. Мархол М. Н. Ионообменники в аналитической химии. – М.,1985. – 269 с.

9. Минаков В. В., Кривенко С. М., Никитина Т. О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. – 2002. – № 5. – С. 7-9.

10. Наумова Л. Б., Горленко Н. П., Отмахова З. Н., Мокроусов Г. М. Использо вание торфов Томской области при очистке сточных вод от тяжелых металлов и нефте продуктов // Химия в интересах устойчивого развития. – 1997. – С. 609-611.

УДК 665.6:504.064.45:691. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕШЛАМОВ В КАЧЕСТВЕ ВТОРИЧНЫХ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В АСФАЛЬТОБЕТОН О. С. Цокур, В. B. Бурминский, А. И. Хархара, Т. А. Литвинова, Т. П. Косулина г. Краснодар, Кубанский государственный технологический университет Широкомасштабная эксплуатация недр и увеличение объемов нефтепереработки сопровождается повышенными рисками загрязнения окружающей среды, начиная от этапа разведки и добычи нефти и заканчивая использованием нефтепродуктов. На территории нефтеперерабатывающих заводов России накоплены миллионы тонн нефтешламов — отходов 3 класса опасности [1]. Ежегодно при добыче топливно-энергетических ископаемых образуется около 2 000 млн т нефтешламов, в том числе в Краснодарском крае — до 12 000 т.

Угрожающий рост отходов ведет к отчуждению земельных ресурсов на длительные сроки, что приводит к потере ценных земель, проникновению токсичных веществ в почвы, водные горизонты, сокращению рекреационных территорий. Накопление значительных масс отходов объективно обусловлено существующим уровнем технологии переработки исчерпаемого углеводородного сырья и недостаточностью его комплексного использования. Применение отходов в качестве вторичного сырья обеспечивает сохранение природных ресурсов и резко снижает уровень загрязнения окружающей среды. Актуальным и востребованным является разработка инновационных ресурсосберегающих технологий обезвреживания и утилизации отходов нефтегазовой отрасли с получением экологически безопасных строительных материалов и дорожных покрытий, позволяющих получать не только качественную и экологически безопасную продукцию, но и улучшать физико-механические характеристики сырья, вовлекая при этом нефтесодержащие отходы в ресурсооборот.

Нефтяные шламы нашли применение в дорожном строительстве, производстве строительных материалов, топливной индустрии, нефтяной и газовой промышленности. Основой для выбора области применения нефтесодержащих отходов является систематизация направлений, учитывающая состав органической части отхода и его массовую долю в конечном продукте [2, 3]. Для дорожного строительства могут использоваться нефтешламы, образующиеся в процессах добычи и переработки нефти и характеризующиеся значительным количеством минеральных примесей (от 50 до 87 % масс.), относительно малым содержанием органической части (в среднем 15,7 % масс.) и невысокой влажностью (от 5 до 20 %). Нефтешламы применяются в составах нефтегрунта, асфальтобетона, газобетона, шламобетона как замена или добавка к органическому связующему, чтобы улучшать качество бетонных смесей за счет увеличения прочности, морозостойкости, водоустойчивости и снижения водопоглощения, набухания, слеживаемости. При этом достигается расширение сырьевой базы грунтов, уменьшение себестоимости дорожного покрытия, энерго- и трудозатрат и упрощение технологического процесса [2]. Для этой цели также используются органоминеральные смеси, включающие в себя минеральный материал (отсевы дробления малопрочного известняка или дробленые пески крупностью зерен менее 5 мм), нефтешлам и известьсодержащий компонент (Патенты РФ № 2263735, № 2285678).

Наиболее универсальным методом, позволяющим утилизировать нефтесодержащие отходы различного состава, плотности и времени хранения и получать вторичные материальные ресурсы, является реагентный или «химический» метод утилизации, известный в мировой практике как «DCR-процесс». Этот процесс обеспечивает капсулирование и нейтрализацию нефтяного шлама оксидами щелочноземельных металлов. Реагентный метод позволяет получить сухой гидрофобный порошок, который можно использовать для промышленного и дорожного строительства. Авторами [4] предложено использовать продукт утилизации нефтешламов в качестве добавки в асфальтобетон для улучшения его свойств: снижения водонасыщения, повышения плотности смеси и коэффициента водостойкости при длительном водонасыщении.

В продолжение работ по совершенствованию технологий утилизации нефтесодержащих отходов на кафедре технологии нефти и газа Кубанского государственного технологического университета был разработан химический метод обезвреживания нефтешламов с применением различных дешевых сорбентов: углеродный сорбент — твердый остаток пиролиза изношенных автомобильных шин (Патент РФ № 2354670), термически обработанная рисовая лузга (Патент РФ № 2359982), отработанный силикагель (Патент РФ № 2395466), отработанный сорбент ОДМ-2Ф [5]. При гашении оксид кальция образует с водой гидроксид кальция с выделением тепла, в результате чего нефтешлам равномерно сорбируется с получением сухого, гидрофобного, мелкодисперсного порошка. Введение отработанного силикагеля или термически обработанной рисовой лузги в качестве кремнеземсодержащего сорбента позволило снизить растворимость капсул продукта утилизации за счет образования силикатов и карбонатов кальция при взаимодействии оксидов кремния и углекислого газа атмосферного воздуха с оксидом кальция [6, 7]. Расчетным методом определено, что продукты утилизации отходов нефтегазовой отрасли относятся к 4 классу опасности и являются малоопасными материалами.

В работе [8] предложено использование продукта утилизации нефтешлама на предприятиях дорожной отрасли в качестве активированного минерального порошка. Полученные продукты утилизации содержат в своем составе компоненты, схожие с компонентами активированного минерального порошка (ТУ 5716-321-02067862-2011), в состав которого входят молотые карбонатные и силикатные горные породы либо их смесь, активирующие поверхностно-активные вещества и вязкие дорожные битумы. По физико-химическим характеристикам продукты утилизации нефтяного шлама также соответствуют требованиям к активированным минеральным порошкам. Установлено, что при замене активированного минерального порошка на полученные продукты утилизации нефтяных шламов в составе рецептуры для производства асфальтобетона, схема производства асфальтобетона может быть оптимизирована за счет упрощения технологических операций, так как не требуется установка смесителя и насоса дозатора для активации минерального порошка.

Состав продуктов утилизации нефтешламов демонстрирует ресурсооборот на примере карбоната кальция, являющегося сырьем для получения оксида кальция и компонентом активированной минеральной добавки в асфальтобетоны (рисунок).

Рисунок. Схема ресурсооборота карбоната кальция Разработаны технологические линии, обеспечивающие возвращение ценных составляющих нефтяного шлама в ресурсооборот и получение экологически безопасных продуктов утилизации, которые могут быть вне дрены на объектах нефтегазовой отрасли и предприятиях по переработке отходов (Патент РФ № 92009, № 93791).

В результате получены экологически безопасные органоминераль ные добавки, и достигнуто обезвреживание и одновременная утилизация нескольких видов отходов нефтегазовой отрасли: нефтешлама и отрабо танного силикагеля, продуктов утилизации автотранспортной отрасли — изношенных автомобильных шин, агропромышленного комплекса — ри совой лузги. Таким образом, совместное обезвреживание нефтешламов с применением различных сорбентов как отработанных, так и продуктов пе реработки обеспечивает рациональное использование природных ресурсов при получении экологически безопасных продуктов для применения в ка честве активированного минерального порошка в составе асфальтобетона.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.1539 «Мониторинг объектов размеще ния отходов нефтегазовой отрасли, их ликвидация разработкой эффективных способов утилизации для снижения загрязнения окружающей среды».

Список литературы 1. Проблемы утилизации продуктов отходов нефтедобычи и нефтепереработки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.uradar.ru/Problemi-utilizacii produktov-otxodov-neftedobichi-i-neftepererabotki.html.

2. Ручкинова О. И. Экологические технологии: обзор основных направлений использования нефтеотходов в качестве вторичного сырья // Инженерная экология. – 2004. – № 1. – С. 2-17.

3. Щербаков Р. О., Литвинова Т. А, Косулина Т. П. Использование отходов нефтегазовой отрасли и продуктов их обезвреживания в качестве вторичных материальных ресурсов // Сборник научных статей по материалам конференции «Молодая наука – 2013», посвященной Году охраны окружающей среды, 2013.

4. Рудник М. И., Гаврилов Ю. Л., Резанова Е. Е. Технологии и оборудование ТЭК: Технологическо-аппаратурные условия создания и применения комплексной переработки опасных отходов с использованием технологии «DCR-процесс» // Экологический вестник России. – 2012. – № 2. – С. 36-43.

5. Литвинова Т. А., Цокур О. С., Зубенко Ю. Ю., Косулина Т. П. Решение проблемы утилизации нефтесодержащих отходов с вовлечением их в ресурсооборот // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6.

6. Литвинова Т. А., Винникова Т. В., Косулина Т. П. Реагентный способ обезвреживания нефтешламов // Экология и промышленность России. – 2009. – № 10. – С. 40-43.

7. Косулина Т. П., Кононенко Е. А. Повышение экологической безопасности продукта утилизации нефтяных шламов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). – Краснодар: КубГАУ, 2012. – № 04 (78).

8. Косулина Т. П., Кононенко Е. А., Цокур О. С. Утилизация нефтяных шламов реагентным методом и использование продуктов утилизации в качестве вторичных материальных ресурсов // Альтернативная энергетика и экология. – 2012. – № 2. – С.

187-192.

УДК 504.064:543.544.943. УСТАНОВЛЕНИЕ СОСТАВА НЕФТЯНЫХ ШЛАМОВ МЕТОДОМ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ А. И. Хархара, В. B. Бурминский, Т. А Литвинова, Т. П. Косулина г. Краснодар, Кубанский государственный технологический университет Для оценки и прогнозирования последствий воздействия отходов нефтегазовой отрасли на окружающую среду и человека необходим анализ отходов как источников загрязнения. Проблема достоверной оценки и установления состава нефтяных шламов осложняется высокой устойчивостью, особенностями состава и свойств, постоянно изменяющихся под воздействием атмосферы при хранении в открытых амбарах-накопителях. С течением времени происходит «старение»

эмульсий вследствие испарения легких фракций, окисления и осмоления нефти, перехода асфальтенов и смол в другое качество, образования коллоидно-мицеллярных конгломератов, дополнительного попадания неорганических механических примесей. Многие компоненты нефти и нефтепродуктов обладают высокой токсичностью, а также проявляют мутагенные и канцерогенные свойства. Экологическая опасность нефтесодержащих отходов оценивается по интегральному показателю — количеству нефтепродуктов без учета индивидуальных токсинов. В связи с этим обнаружение и идентификация экотоксикантов (1–4 класса опасности) позволит получить более полные данные о составе отходов для расширения номенклатуры загрязняющих веществ и учета их при определении класса опасности [1].

Высокая сорбционная способность основных компонентов нефти, биологическая устойчивость, особенности фракционирования при попадании в окружающую среду из нефтесодержащих отходов обусловливает накопление, в первую очередь, полициклических углеводородов и высокомолекулярных гетероциклических соединений смол и асфальтенов в водных средах, донных отложениях, почвах. Все это свидетельствует о необходимости организации и проведения систематического контроля состава нефтеотходов и оценке их экологической опасности. Разработанная на кафедре технологии нефти и газа методика определения массовой доли нефтяных компонентов в отходах с идентификацией их состава методом количественной тонкослойной хроматографии позволяет решать данные задачи быстро и надежно [2].

Методика предназначена для выполнения измерений массовой доли углеводородов, смол и асфальтенов в пробах нефтесодержащих отходов и основана на извлечении нефтяных компонентов из отходов экстракцией ацетоном и хлороформом, концентрировании и хроматографическом разделении экстракта в системе подвижных растворителей «гексан — четыреххлористый углерод — ледяная уксусная кислота». Количественное определение индивидуальных групп нефтяных компонентов производится методом сканирующей денситометрии с использованием программы оценки и расчета параметров хроматограмм. Денситометр обрабатывает изображение пластины в ультрафиолетовом свете с построением хроматограммы по отклонению яркости пятен от яркости фона пластины, нахождением пиков на этой кривой и определением их площади. С помощью денситометра методом простой нормировки производится расчет содержания анализируемых веществ в смеси.

В качестве объектов исследования выбраны нефтешламы 1– различного времени хранения. Для выявления состава нефтяных компонентов изучены экстракты из нефтешламов при последовательном использовании в качестве экстрагентов ацетона и хлороформа. Анализ экстрактов показывает, что при хроматографировании элюентом гексан :

четыреххлористый углерод : уксусная кислота в соотношении 70 : 30 : 2 и УФ-облучении при длине волны max = 365 нм наблюдаются хроматографические зоны углеводородов (Rf = 0,7–0,8), смол (Rf = 0,4–0,5) и асфальтенов (Rf = 0), люминесцирующие соответственно слабым фиолетово-голубым, желтым и коричневато-голубым цветами.

Применением денситометра получены аналоговые кривые (рисунок) и установлено процентное содержание компонентов (таблица).

Рисунок. Аналоговая кривая экстракта из нефтешлама (проба НШ 4) Установлено, что с увеличением срока хранения нефтешламов в шламонакопителях, количество смолисто-асфальтеновых соединений растет, что связано с окислением нефтяных компонентов. Наличие в нефтешламах преимущественно высокомолекулярных предельных и полициклических ароматических углеводородов, относящихся к веществам 1–4 класса опасности, свидетельствует о необходимости их учета при определении экологической опасности отходов.

Содержание углеводородов, смол и асфальтенов в нефтешламах при последовательном экстрагировании ацетоном и хлороформом Содержание нефтяных компонентов, % Наименование пробы углеводороды смолы асфальтены НШ 1 31,75 31,22 37, НШ 2 21,03 45,51 33, НШ 3 28,67 27,54 28, НШ 4 25,63 20,08 54, С учетом индивидуальных токсинов и их количества при расчете класс опасности меняется с третьего до второго, что характеризует отходы как высокоопасные [3]. Это дает возможность сделать вывод об актуально сти ужесточения оценки экологической опасности нефтесодержащих отхо дов.

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.1539 «Мониторинг объектов размеще ния отходов нефтегазовой отрасли, их ликвидация разработкой эффективных способов утилизации для снижения загрязнения окружающей среды».

Список литературы 1. Шульвинская А. А., Савранская А. С., Литвинова Т. А, Косулина Т. П. О со ставе и экологической опасности нефтесодержащих отходов // Актуальные проблемы науки и техники. Сборник научных трудов V Международной заочной научно практической конференции молодых ученых. – Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. – Т. 2. – С. 64-68.

2. Косулина Т. П., Литвинова Т. А. Методика определения состава нефтяных компонентов в отходах методом количественной тонкослойной хроматографии с приме нением денситометра Сорбфил. – Краснодар, 2012. – 14 с.

3. Хархара А. И., Литвинова Т. А, Косулина Т. П. Изучение состава, экологи ческой опасности нефтесодержащих отходов для выбора наилучших технологий их утилизации и обезвреживания // Сборник научных статей по материалам конференции «Молодая наука – 2013», посвященной Году охраны окружающей среды, 2013.

УДК 622.692. АНАЛИЗ АВАРИЙНОГО РАЗЛИВА НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОМОЩЬЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В. А. Лушпеев, К. А. Бакалец, Р. А. Р. А. Мацюк г. Тюмень, Тюменский государственный нефтегазовый университет Во всем мире проблемам охраны окружающей среды в настоящее время уделяется повышенное внимание. И это неудивительно.

Деятельность предприятий нефтяного профиля характеризуется высокой аварийностью на всех этапах технологического цикла: от добычи нефти до получения товарного нефтепродукта. Большинство случаев попадания нефти в окружающую среду относится к нештатным ситуациям, а порывы магистральных нефтепроводов трактуются как чрезвычайные ситуации.

При интенсивных изливах нефти уязвимы все природные среды. В зависимости от количества и характеристик пролитой нефти ликвидация последствий загрязнения может длиться от нескольких месяцев до нескольких лет, а иногда и десятилетий, с огромными затратами на восстановление территории до первоначального состояния.

Минимизация воздействий нефтяных разливов на окружающую среду зависит от оперативности выполнения работ по локализации источника загрязнения и от грамотных и своевременных мер по ликвидации последствий аварий. В связи с этим большое значение приобретает направление, связанное с количественной оценкой антропогенных воздействий на окружающую среду, созданием систем комплексной оценки состояния экологической обстановки, а также моделированием и прогнозированием развития ситуации. Создание подобных систем в настоящее время невозможно без использования современных компьютерных инструментов. Одним из важных инструментов являются географические информационные системы (ГИС технологии).

С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе. В результате можно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей [1].

В первую очередь ликвидация разлива нефтепродуктов предусматривает такие действия, как его локализация. Локализация разлива — важнейший процесс. Но это только первый этап в целой системе действий, направленных на его ликвидацию. Второй этап — устранение разлива. Оно осуществляется разными методами: физико химическим, термическим, механическим и биологическим.

Самым главным методом является механический. Он заключается в сборе нефтепродуктов и считается очень эффективным в начале разлива, поскольку тогда слой нефтепродуктов еще очень большой. Но не всегда этот способ можно использовать. Очень трудно механически собрать нефтепродукты, если область разлива слишком большая или слой нефтепродуктов слишком тонкий, из-за чего он постоянно движется под действием ветра. Механический сбор нефтепродуктов осуществляется скиммерами (нефтесборными устройствами), которые могут быть самоходными, буксируемыми, стационарными и т. д. Поэтому одним из важнейших факторов является скорость сбора и обработки информации.

Система ГИС позволяет:

осуществлять сбор, классификацию и упорядочивание экологической информации;

исследовать динамику изменения состояния экосистемы в пространстве и во времени;

по результатам анализа строить тематические карты;

моделировать природные процессы в различных средах;

оценивать и прогнозировать развитие экологической обстановки.

Рассмотрим ситуацию загрязнения окружающей среды от сжигания попутного газа. С помощью моделирования изобразим источники загрязнения и построим зоны загрязнения относительно них (рис. 1).

Рис. 1. Прогноз увеличения площади зоны загрязнения воздуха от сжигания попутного газа в факелах с ростом объемов добычи нефти Для определения маршрута стекания нефти по местности обязательным условием является построение геоинформационной модели (ГИМ) окрестностей трубопровода. Она включает в себя различные слои картографической информации в электронном виде по зоне определенной ширины в коридоре прохождения нефтепроводов и интегрируется с существующей атрибутивной базой данных об объектах нефтепровода [2].

Стекание нефти рассматривается для двух основных случаев: по рельефу местности (рис. 2) и по водной поверхности (рис. 3).

Рис. 2. Моделирование разливов для резервуарного парка Рис. 3. Моделирование движения разлившейся нефти по рекам ГИС позволяют точнейшим образом учитывать координаты объектов, их площади, периметр, а также возможные материальные убытки, связанные с разливом нефти и дальнейшей рекультивацией загрязненного участка, что является одной из главных задач нефтяных компаний.

Предлагаемый алгоритм обработки информации для решения инженерно-экологической проблемы. Рассмотрим технологию обработки информации для разрешения инженерно-экологической проблемы, такой как разлив нефти на суше с возможностью загрязнения находящегося рядом озера через грунтовые воды.

Мероприятия для ликвидации данной проблемы:

1. Остановить излив нефти из трубопровода (закрыть задвижку).

2. Провести рекультивацию загрязненного участка.

3. Восстановить нефтепровод.

4. Сделать прогнозирование растекания нефти под землей и попа дание ее в озера.

5. Вкопать бетонное ограждение, отделяющее попавшие в зону за грязнения озера от места разлива нефти.

Количественная оценка мероприятий:

1. Рассчитать площадь разлива.

2. Выяснить, какое количество ресурсов необходимо задействовать для утилизации нефти.

3. Рассчитать необходимый участок трубы для замены.

4. Определить сколько озер попадет в зону загрязнения.

5. Рассчитать длину бетонного ограждения.

Технология обработки информации для разрешения данной инже нерно-экологической проблемы:

1. С помощью аэросъемки получить снимок разлива (растровая мо дель).

2. Задать общую систему координат.

3. Привести данный снимок к общей системе координат с помощью аффинных преобразований.

4. Создать векторную цифровую точечную модель эпицентра, имеющую координаты в данной системе координат.

5. Выбрать данную модель.

6. Используя векторную цифровую точечную модель, построить буферную зону радиусом 500 м, относительно модели эпицентра 7. Построить модели озер, имеющие координаты в данной системе координат.

8. Выбрать модели озер, которые охватывает буферная зона — мо дели озер, попавшие в зону действия загрязнения.

9. Нахождение точек пересечения буферных зон объектов (озера и загрязнения).

10. Указать начало и конец векторной цифровой линейной модели бетонного ограждения.

11. Построить векторную цифровую линейную модель бетонного ограждения.

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

1) Геоинформационное моделирование аварийных разливов нефти и нефтепродуктов является сложным многофакторным процессом, вклю чающим в себя целый ряд самостоятельных моделей.

2) Результаты моделирования аварийных ситуаций при эксплуата ции нефтепроводов являются основой для оценки вредного воздействия аварийных разливов на население и территорию, а также планирования мероприятий по ликвидации последствий этого разлива: утилизации раз лившихся нефтепродуктов, расчета сил и средств для этих работ.

3) Предлагаемый алгоритм обработки информации позволяет в кратчайшие сроки реализовать мероприятия по очистке окружающей среды от загрязнений.

Список литературы 1. Цветков В. Я. Геоинформационные системы и технологии. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 288 с.

2. Кольцов А. С. Геоинформационные системы: учеб. пособие / А.С. Кольцов, Е. Д. Федорков. – Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2006. – 203 с.

УДК 553.623. ОПЫТ ИЗУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ГЛАУКОНИТОВОГО ПЕСКА Т. Ю. Телушкина, А. В. Медведев, В. Н. Пермяков г. Тюмень, Тюменский государственный нефтегазовый университет Глауконит — распространенный в природе минерал, общие ресурсы которого оцениваются в 35,7·109 т. Наиболее перспективными считают запасы глауконитов в Центрально-Европейской части, Калининградской области, Приазовье, Поволжье, на Южном Урале и Зауралье.

Глауконит содержится в батиальном зеленом иле, глауконитовом песчанике, светло-зелёных глауконитовых меловых песках, зеленоватом глауконитовом ордовикском известняке и многих других породах. Он не образует в природе крупных мономинеральных скоплений, а встречается исключительно в виде смеси с другими минералами глинистых или песчаных толщ;

его содержание в породе редко превышает 50 %.

Основное условие образования глауконита состоит в медленном накоплении осадков и в наличии некоторого количества органических веществ. Детали этого процесса до сих пор неясны, но сущность его состоит в продолжительном взаимодействии железосодержащего ила, разлагающихся органических веществ и кислорода, содержащегося в воде.

Полезные свойства алюмосиликатов выявлены в России давно — в начале XIX века. В 1896 г. известный российский почвовед и геолог К. Д. Глинка защитил магистерскую диссертацию «Глауконит, его происхождение, химический состав и характер выветривания». Некоторые сведения о глауконите приводятся в обзорных работах Н. П. Барбот ( г.), Де Марни (1884 г.), И. М. Мушкетова (1886 г.) и А. Д. Архангельского (1915 г.).

Известны работы по синтезированию глауконита в искусственных условиях. В 1895 г. испанский ученый Калдерон синтезировал глауконит из оксидов и гелеобразного гидроксида SiO2. В 1955 г. французский ученый Бирдсалл использовал коллоидный раствор для синтеза чистых зерен глауконита. В 1975 г. смесь глауконита и смектита была синтезирована немецкими учеными Велде и Одином при температуре 200–350 оС. В 1980 г. немецкому ученому Г. Гардеру удалось синтезировать глауконит при низкой температуре и восстановительных условиях путем окисления гидроокислов Fe из Si-, Fe-, Al- и К содержащих растворов. Особенности состава и свойств глауконита хорошо изучены в США, где его называют каталитическим деструктором. Также проводятся глубокие исследования в Великобритании, Японии, Индии, Польше. В США и Канаде из этого минерала извлекали минеральные удобрения для нужд сельского хозяйства.

В России защищен ряд диссертационных работ по исследованию свойств глауконитового песка (ГП). Так, исследованию ГП Бондарского месторождения Тамбовской области посвящена диссертация М. И.

Левченко «Выбор оптимальной технологии переработки природных Fe– Mg-алюмосиликатов как сырья для получения пигментов, сорбентов и удобрений». Также автором данной работы были разработаны и утверждены технические условия по применению ГП в различных целях, в том числе ТУ 216325-005-03029859-2009 «Адсорбент на основе глауконитового концентрата Бондарского месторождения Тамбовской области для детоксикации почв, загрязненных нефтепродуктами».

В мировой практике глауконит применяется с начала XX века.

Одной из попыток промышленного применения глауконита является использование его для приготовления зеленых красок. Благодаря насыщенной и стойкой зеленой окраске глауконит используется как естественный пигмент в станковой, масляной живописи и для производства зелёных красок в промышленных целях. Разработана технология получения сухих фасадных красок из глауконитов.

В птицеводстве и животноводстве глауконит успешно применяют в качестве минеральной подкормки с целью снижения влияния вредных веществ на организм животных. Одна из его многочисленных функций — регуляция состава и концентрации электролитов в пищеварительном тракте, а через них — минерального обмена и кислотно-щелочного баланса. Кроме того, посредством выброса свободных радикалов кислорода обеспечивается бактерицидный эффект. Опыты, проведенные на белых беспородных крысах в виварии кафедры биологии Тамбовского государственного университета им. Г. Р. Державина, показали, что глауконитовый концентрат адсорбирует как органические, так и неорганические соединения (от 40 до 65 %), способствует выведению из организма тяжелых металлов (в среднем 25 %) и радионуклидов (14,6 %), потребленных с кормом.

C 1960-х гг. глауконит привлек внимание советских ученых в качестве возможного макро- и микроудобрения благодаря содержанию полезных для растений химических элементов. Высокое содержание двуокиси калия (5–7 %) и пятиокиси фосфора (до 3 %) позволяет использовать глауконит для получения калийных удобрений или как естественное удобрение без переработки. В частности, внесение в почву глауконитовой муки повышает урожайность ряда зерновых культур и картофеля на 10–20 %, существенно повышает урожайность плодовых деревьев. Ведутся работы по созданию нового природного органо калийно-фосфорного удобрения на основе глауконитов.

Корме того, достаточно высокое содержание оксида калия оказывает стимулирующее действие глауконита на развитие полезной микрофлоры почвы, определяющей ее плодородие. Важным обстоятельством является и то, что в глауконитах нередко в значительных количествах присутствуют микроэлементы (Mn, Cu, Co, Ni, B и др.), а многие залежи глауконитовых пород содержат высокую примесь P2O5 и даже включают горизонты фосфоритов.

Исследования ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии (г. Челябинск), проведенные в 2001–2006 гг., показали, что применение возрастающих доз глауконитового песка (от 2 до 40 т/га) оказывает положительное влияние на физические свойства выщелоченного чернозема;

внесение глауконита улучшило агрохимические свойства почвы, в частности, при использовании максимальных доз отмечалось снижение почвенной кислотности на 0,1–0,3 ед. рН, содержание в почве доступного фосфора возрастало на 16–28 мг/кг и обменного калия — на 2– 25 мг/кг по отношению к соответствующему фону.

Таким образом, перспективы применения глауконита в качестве удобрения определяются химическим составом и структурно-текстурными особенностями минерала. М. Л. Левченко и А. М. Губайдулина отмечают, что определяющим фактором является достаточно высокое содержание калия, причем положение его в структуре таково, что при склонности зерен глауконита к деструкции, калий переводится в легкоусвояемую форму. Тот факт, что скорость разрушения глауконитовых зерен в естественных условиях довольно низкая, обеспечивает пролонгированное действие этого удобрения. Авторы относят глауконит к бесхлорному комплексному удобрению, позволяющему не только обогащать почву калием, но и улучшать её структуру, сохранять влагу, стимулировать рост и снижать заболеваемость растений.

Благодаря особенностям кристаллической структуры, которые предопределяют его способность к катионному обмену, глауконит издавна использовался для смягчения воды, а позднее и для ее очистки.

Установлена высокая эффективность глауконита при очищении воды от солей тяжёлых металлов, ряда органических и неорганических составов, радионуклидов. Активированный глауконит при фильтрации через него загрязнённых вод практически полностью задерживает железо и аммиак, почти на порядок понижает содержание в воде нефтепродуктов, в 25– 50 раз понижает содержимое радиоактивных изотопов цезия-137 и стронция-90.

Способность глауконита избирательно поглощать нефте- и маслопродукты, фенолы, пестициды и поверхностно-активные вещества позволяет использовать его в качестве фильтрующей и бронирующей подушки для защиты грунтовых вод от загрязнения. В этих целях глауконит применяется в Чехии, Франции и Германии.

Высокие адсорбционные и катионообменные свойства глауконита могут использоваться не только в качестве адсорбента тяжелых металлов, нефтешламов, загрязняющих водные объекты и почву, а также для ликвидации загрязнений, находящихся в осадках очистных сооружений и промышленных стоков, в грунтах и водных объектах, с помощью площадного внесения и создания геохимических барьеров.

В работе «Агрохимическая оценка глауконитовых песков» показано, что этот минерал поглощает из почвы и переводит в недоступное для растений состояние соли тяжелых металлов, что косвенно подтверждается и в эксперименте, проведенном ГНУ ЮУНИИПОК Россельхозакадемии.

В г. Саратове в 2005 г. разработан технологический регламент детоксикации глауконитовым песком почв, осадков очистных сооружений и промышленных стоков, загрязненных тяжелыми металлами (никелем, свинцом, кадмием), нефтешламами. Концентрация глауконита в используемом сорбенте должна быть не менее 30–45 %, содержание кварца не более 50–60 %;

массовая доля влаги не более 9 %;

кислотность 5,5–7,0.

М. Л. Левченко были проведены эксперименты по определению сорбционной емкости естественных и активированных 16 % серной кислотой ГП к нефтепродуктам: бензину, дизельному топливу, машинному маслу. Сорбционная емкость по нефтепродуктам определялась по отношению массы впитавшегося нефтепродукта к массе адсорбента (грамм нефтепродукта на грамм адсорбента).

Сорбционные свойства ГП определяются наличием разбухающих слоев, способных поглощать жидкие и газообразные вещества из окружающей среды и удерживать их в межслоевом пространстве. Один из важных характеризующих сорбционный материал параметров — фракционный состав — может быть определен различными методами, в том числе методом сит, основанном на гранулометрическом или фракционном анализе состава сыпучих материалов с размерами частиц от 0,05 до 10 мм. Данная методика регламентирована ГОСТ 16187.

На кафедре «Техносферная безопасность» ТюмГНГУ экспериментальным путем были определены эксплуатационные свойства глауконитового песка Каринского месторождения Кунашакского района Челябинской области, запасы которого ориентировочно исчисляются млн т с концентрацией глауконитовых зерен до 70 %, и установлена зависимость коэффициента нефтеемкости ГП в зависимости от размера частиц и от времени взаимодействия.


Результаты определения фракционного состава методом сит представлены на рис. 1. Из гистограммы видно, что наибольший выход (42,8 %) из общей массы пробы ГП соответствует частицам размером от 0,10 до 0,25 мм. Исследуемый ГП можно отнести к грубодисперсной системе (размер частиц дисперсной фазы более 10 мкм). Согласно ГОСТ 25100 он является песком средней крупности.

Влажность сорбента определяется по разнице масс исходного образца и высушенного при 110 оС в течение 1 ч в бюксе. Массовая доля влаги в исследуемом ГП составила 4,0 %.

d, мм Рис. 1. Гистограмма распределения частиц по размерам Влагоемкость и водопоглощаемость определялись по ГОСТ «Торф. Методы определения влагоемкости» и составила 0,47 г/г и 37,9 % соответственно.

Для определения насыпной плотности сорбент, высушенный при температуре 110 оС в течение 1 ч, всыпают порциями по 20 см3 в предварительно взвешенный цилиндр объемом 100 см3 и высотой 240 мм.

Результат определения насыпной плотности — 1,27 г/см3.

При выборе сорбента одним из важнейших эксплуатационных показателей является его сорбционная емкость. Для определения эффективности использования сорбентов используют коэффициент нефтеемкости, который определяется при погружении сорбента в чистый нефтепродукт.

Первоначально нефтеемкость определялась по методике, предлагаемой Ф. А. Каменщиковым. Однако из-за наличия в сорбенте частиц очень малого размера (см. рис. 1.) использование медной сетки оказалось неэффективно. По этой же причине невозможно использование воронки Бюхнера. Путем подбора был выбран подходящий материал, не пропускающий частицы размером менее 0,05 мм — плотная хлопчатобумажная ткань.

Построены зависимости нефтеемкости общей массы глауконитового песка (размеры частиц до 2 мм), самой крупной фракции (от 1 до 2 мм) и самой большой по массе фракции (от 0,10 до 0,25 мм) от времени взаимодействия ГП с нефтью (рис. 2).

Кн, г/г t, мин Рис. 2. Зависимость нефтеемкости различных фракций глауконитового песка от времени Результаты проведенных исследований показали, что наибольшей сорбционной способностью обладает фракция глауконитового песка с размерами частиц от 1 до 2 мм, нефтеемкость которой изменяется в интервале от 1,88 до 2,02 г/г в зависимости от времени контакта с нефтью.

При контакте сорбента с нефтью в течение 10, 15, 20 и 25 мин нефтеемкость изменяется незначительно, так как система находится в динамическом равновесии. Динамическое равновесие наступает после мин контакта сорбента с нефтепродуктами. Следовательно, 5 мин является оптимальным временем контакта.

При нанесении ГП на нефтепродукты, находящиеся в эмульгированном, растворенном виде и образующие на поверхности воды плавающий слой, вместе с поглощением нефтепродуктов происходит также поглощение воды, что уменьшает нефтеемкость песка. Явление гидрофобности в естественных условиях встречается сравнительно редко, поэтому перспективным является создание на поверхности минералов тонких слоев гидрофобизаторов либо органической, либо кремнийорганической природы.

Активация ГП, состоящих в основном из глинистых минералов неорганическими кислотами, является одним из способов получения высококачественных активированных сорбентов. Основной целью активации является увеличение числа дефектов в кристаллической структуре ГП, приводящие к повышению удельной поверхности и пористости (рис. 3).

Рис. 3. Схема кислотной активации глауконитового песка В результате этого в глауконите возникают новые активные центры, с которыми связаны его высокие адсорбционные свойства в процессах очистки природных сред. Согласно существующим представлениям, при декатионировании алюмосиликатов, которое начинается с получения водородной формы алюмосиликата, происходит разрыв связи Si–O–Al связей в смежных тетраэдрах, в результате чего образуются группы ОН, связанные с атомом кремния, и трехкоординированные атомы алюминия, а также бренстедовский центр.

В ФГУП «Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов» совместно с ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» (г. Казань) была проведена химическая активация глауконита неорганическими кислотами (HCl, H2SO4). Процесс кислотной активации ГП сопровождался образованием ненасыщенных валентных связей за счет удаления большей части конституционно связанных гидроксил-ионов из решетки алюмосиликата и увеличением поверхности при переходе в раствор главным образом Al2O3, Fe2O3, а также оксидов щелочных металлов и MgO. При одинаковых условиях активации разрушение слоистых алюмосиликатов с расширяющейся структурной ячейкой тем значительнее, чем больше октаэдрических катионов Fe3+. Связи Mg–O и Fe–O менее прочны, чем Al–O и соответствующие оксиды при действии на них неорганических кислот вымываются в первую очередь. На процесс кислотной активации влияют следующие факторы: концентрация кислоты, время обработки, соотношение твердой фазы к жидкой (Т:Ж), степень дисперсности исходных проб и содержание в них разбухающих глинистых минералов и др.

М. Л. Левченко установлено, что при одинаковых концентрациях наиболее активно реагирует с алюмосиликатом соляная кислота, в меньшей степени — азотная кислота. Серная кислота занимает промежуточное положение между этими кислотами. Также было установлено, что оптимальной для получения сорбентов является фракция 0,05 мм.

Исследования М. Л. Левченко и А. М. Губайдулиной показали, что активация ГП 16 % серной кислотой в соотношении глауконитовый песок : кислота, равном 1 : 2, приводит к повышению сорбционной емкости глауконита к нефтепродуктам (бензину, дизельному топливу, машинному маслу) приблизительно на 30 %.

В работе М. Л. Левченко приводятся результаты термической обработки ГП:

при температуре от 120 до 190 оС происходит удаление адсорбированной воды и органической составляющей, цвет глауконитовых зерен переходит из серого в оливково-зеленый;

при температуре от 300 до 600 оС происходит выделение кристаллизационной воды;

оксид железа трансформируется в разупорядоченный, плохоокристализованный оксид;

при температуре 700 оС образуется хорошо окристаллизованный гематит;

при температуре 880–980 оС разрушается кристаллическая решетка.

При этом отмечается, что обработка при температуре 180±20 оС позволяет получить зеленый пигмент (рН = 8,5), при 700±20 оС — коричневый пигмент (рН = 7,5).

Все эти процессы являются эндотермическими, хотя иногда возможно протекание экзотермических реакций с незначительным эффектом, вызванным кристаллизацией новой минеральной фазы — магнезиоферрита, алюминиевой или железистой шпинели и, в случае большого содержания монтмориллонитового компонента, в смешаннослойной фазе — кристобалита.

После обработки в течение 1 ч при температуре 600 оС материал изменяет свои минералого-технологические свойства: кварц глауконитовые агломераты распадаются с освобождением кварцевых зерен, в результате чего меняются гранулометрические характеристики концентрата;

свободные глауконитовые зерна меняют свой химический состав и становятся более гладкими (оплавленными). В процессе прокаливания происходит концентрация тяжелых металлов, ранее распыленных по объему глауконитового зерна.

Таким образом, проведенные эксперименты показали, что глауконитовый песок при использовании его в качестве нефтяного сорбента имеет низкое значение коэффициента нефтеемкости. Однако, сорбируя нефтепродукты и прочие загрязняющие вещества, глауконит не только связывает их, но и, в дальнейшем, препятствует миграции этих веществ в почве, в поверхностных и подземных водах, переходу в структуру растений. Подобный феномен заключается в отсутствии десорбции поглощенных веществ, что является основополагающим фактором для применения данного сорбента. Отсутствие десорбции доказано в результате работ целого ряда научно-исследовательских институтов (ФГУП «ЦНИИгеолнеруд» (г. Казань), Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (г. Москва), Южно Уральский государственный университет (г. Челябинск), Чувашский республиканский научно-исследовательский центр экологической безопасности (г. Чебоксары). Обработанная глауконитовым песком почва остается на месте, что исключает затраты, необходимые на перемещение и утилизацию почвы, загрязненной нефтепродуктами. Кроме того различные методики модификации глауконита позволяют повысить его эксплуатационные качества и расширить тем самым сферу его применения.

Список литературы 1. Абдураупов К. Изучение глауконита против вертициллезного вилта хлопчатника и пути его использования. Диссертация на соискание уч.степени канд.с/х.наук. – Ташкент, 1984. – 157 с.

2. Андронов С. А. Глауконит – минерал будущего / С. А. Андронов, В. И.

Быков // Материалы первой международной конференции «Значение промышленных минералов в мировой экономике: месторождения, технология, экономическая оценка». – М.: ГЕОС, 2006. – С. 79-83.

3. Васильев А. А. Глауконит – эффективное природное минеральное удобрение картофеля // Аграрный вестник Урала. –2009. – № 6(60). – С. 35-37.

4. Веприкова Е. В., Терещенко Е. А., Чесноков Н. В., Щипко М. Л., Кузнецов Б. Н. Особенности очистки воды от нефтепродуктов с использованием нефтяных сорбентов, фильтрующих материалов и активных углей // Вестник Сибирского Федерального университета. Химия. – 2010. – № 3. – С. 285-304.

5. Григорьева Е. А. Сорбционные свойства глауконита Каринского месторождения: автореферат диссертации на соискание ученой степени к. х. н.:

02.00.04 / Е. А. Григорьева. – Челябинск, 2004. – 19 c.

6. Кривопуст Я. Л., Чумаченко Э. С., Ватин Г. С., Чумаченко И. Н., Панасин В. И. Агрохимическая оценка глауконитовых песков // Химизация сельского хозяйства. – 1991. – № 8. – С. 21-25.

7. Левченко М. Л. Выбор оптимальной технологии переработки природных Fe Mg-алюмосиликатов как сырья для получения пигментов, сорбентов и удобрений.

Автореф.дисс. на соискание уч.степени канд.техн.наук. – Казань, 2009. – 26 с.

8. Левченко Е. Н. Научно-методическое обоснование минералого технологической оценки редкометалльно-титановых россыпей. Автореф.дисс. на соискание уч.степени д. геол-мин. н. – Москва, 2011. – 41 с.

9. Левченко М. Л., Губайдуллина А. М., Лыгина А. М. Оптимальные технологии получения сорбентов и пигментов из природных силикатов сложного состава // Вестник Казанского технологического университета. – 2009. – №4. – С. 48-52.

10. Лобанов И. Ф. Меловые и третичные глаукониты Саратовского правобережья как комплексное макро- и микроудобрение. В кн. «Микроэлементы». – Саратов: «Коммунист», 1967. – С. 48-50.

11. Роев Г. А., Юфин В. А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов. – М.: Недра, 1987. – 224 с.

12. Рябчиков В. Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: ДеЛипринт, 2004. – 300 с.

13. Формозова Л. Н. Глауконитовые пески урочища Кызыл-сай. – Л.: Изд-во АН СССР, 1949. – С. 80-83.

14. Фролов А., Филиппова О., Большагин В., Бобёр А. Ценные качества тамбовского глауконита // Животноводство России. – 2010. – С. 10.

15. Юдаков А. А. Новые недорогие эффективные гидрофобные сорбенты для очистки сточных и льяльных вод от оранических загрязнений // Водоочистка. – 2010. – № 7. – С. 33.

16. Harder H. Syntheses of glaukonite at surface temperatures // Clays and Clay Min erals, Vol.28, No.3. 1980 г. P.217-222.

УДК 628. ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ТВЕРДЫЕ БЫТОВЫЕ ОТХОДЫ Ш. З. Таксанова г. Заводоуковск, Тюменский государственный нефтегазовый университет Каждый российский горожанин ежегодно «производит» 300 кг твердых бытовых отходов (ТБО), примерно столько же отходов у парижанина или берлинца. Самые большие «мусорщики» — американцы, у них на каждого жителя страны в год образуется 600 кг ТБО. Во всех странах состав ТБО довольно близкий, его главные составляющие — бумага, стекло, органические остатки (пищевые и садовые отходы), пластмассы, ткани и металлические предметы. Кроме всего этого, в ТБО входит крупногабаритный мусор (старая мебель, вышедшие из строя холодильники, стиральные машины, автомобильные шины и др.).

В целом, переработка каждой из фракций ТБО проблемы не составляет, и это достаточно выгодное дело. Так, из макулатуры получают новую бумагу, из автомобильных шин — крошку, которая незаменима в составе покрытий для спортивных площадок. Органические отходы можно компостировать и производить удобрения, повышающие плодородие почв, пластики прессуют и из них делают садовые скамейки и тазики. И тем не менее проблема ТБО остро стоит во многих городах, и особенно в Заводоуковске.

Загрязнение стало обыденным словом, наводящим на мысли об отравленной воде, воздухе, земле. На самом деле эта проблема гораздо сложнее. Всего в мире в повседневном пользовании находится около тыс. различных синтетических химических веществ. Каждый год к ним добавляется 1 500 новых.

Мы мало знаем о потенциально вредном воздействии 80 % этих новых химических веществ на людей, животных и растения. По данным агентства охраны окружающей среды, до 35 000 из 70 тыс. химических веществ, находящихся в продаже, вредны или потенциально вредны для человека.

Цель нашей работы: изучить, загрязнение территории г.

Заводоуковска твердыми бытовыми отходами (ТБО) и экологическая ситуация. Среди основных задач: выяснить, насколько загрязнена территория г. Заводоуковска ТБО, определить степень влияния загрязнения твёрдых бытовых отходов на почву, атмосферный воздух и на качество воды.

Предметом исследования стали твёрдые бытовые отходы. Методы исследования — анализ, наблюдение, снимки ТБО.

Обозначенная тема касается наиболее острой проблемы на сегодняшний день — загрязнение ТБО, что касается каждого жителя г.

Заводоуковска. Люди загрязняют территорию вокруг, не подозревая, что этим наносят серьезный ущерб окружающей среде.

С позиций экологии загрязнение — не просто привнесение в среду чуждых ей компонентов, а привнесение их в экосистемы. Многие из них химически активны и способны взаимодействовать с молекулами, входящими в состав тканей живых организмов или активно окисляться на воздухе. Такие вещества являются ядами для всего живого.

К загрязнению можно отнести:

1) любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека;

2) неблагоприятное изменение нашего окружения, являющееся побочным результатом деятельности человека;

3) привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных физико-химических и биологических веществ, агентов, оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека;

4) поступление любого вещества или материала в неположенное место: будучи полезными в одном месте, они вызывают загрязнение, когда выбрасываются или поступают туда, где никому не нужны, и могут нанести ущерб окружающей среде или здоровью человека.

Загрязнение окружающей среды подразделяют на природное, вызванное какими-то естественными причинами (извержение вулканов, разломы земной коры, стихийные пожары, пыльные бури), и антропогенное, возникающее в связи с хозяйственной деятельностью человека. Среди антропогенных загрязнений выделяют следующие виды загрязнений: физическое, механическое, биологическое, геологическое, химическое.

К физическому загрязнению относят: термическое (тепловое), световое, шумовое, вибрационное, электромагнитное, ионизирующее загрязнения.

1) Тепловое загрязнение — изменение температуры среды в связи с выбросами нагретых или охлажденных газов, воздуха, воды в окружающую среду.

2) Световое загрязнение — нарушение естественной освещенности среды. Приводит к нарушению ритмов активности живых организмов.

Увеличение мутности воды в водных объектах снижает поступление солнечного света на глубину и фотосинтез водной растительности.

3) Шумовое загрязнение. Звук — как физическое явление, представляет собой волновое движение упругой среды. Шум — всякого рода звуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину. Звуковой диапазон частоты, который воспринимает ухо человека — составляет от 16 до 20 000 Гц. Звуковые волны с частотой ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, выше 20 000 — ультразвуковыми.

4) Вибрационное загрязнение связано с акустическими колебаниями разных частот и инфразвуковыми колебаниями. Вибрации негативно воздействуют на людей, вызывают раздражающее действие и служат помехой в работе и отдыхе.

5) Электромагнитное загрязнение. Развитие энергетики, электроники и радиотехники вызвало загрязнение окружающей среды электромагнитными полями. Главными их источниками являются электростанции и подстанции, телевизионные и радиолокационные станции, высоковольтные линии электропередач, электротранспорт и др.

6) Ионизирующее излучение — это такое излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в ней ионов из нейтральных атомов или молекул.

7) Механическое загрязнение — загрязнение среды материалами, оказывающими лишь механическое воздействие без химических последствий.

8) Биологическое загрязнение разделяют на бактериальное и органическое. Бактериальное загрязнение — привнесение в среду болезнетворных микроорганизмов, способствующих распространению заболеваний, например, гепатита, холеры, дизентерии и других заболеваний.

9) Геологическое загрязнение — стимулирование под влиянием деятельности человека таких геологических процессов, как подтопление, осушение территорий, образование оползней, обвалов, проседания земной поверхности и т. д.

10) Химическое загрязнение — изменение естественных химических свойств среды в результате выбросов промышленными предприятиями, транспортом, сельским хозяйством различных загрязнителей. Например, выбросы в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива, загрязнение почв пестицидами, сброс в водоемы неочищенных сточных вод. Одними из наиболее опасных загрязнителей являются тяжелые металлы и синтетические органические соединения.

Твердые городские отходы. Проблема переработки твердых городских бытовых и промышленных отходов до сих пор полностью не решена. Обычный метод накопления городских отходов на свалках не является решением проблемы, так как отходов производится все больше, а мест, где их можно складировать, становится все меньше. Кроме того, процесс разложения отходов происходит крайне медленно: бумага разлагается 2–10 лет;

полиэтиленовая упаковка — 200 лет;

пластмасса — 500 лет. Таким образом, проблема уничтожения и переработки отходов является также весьма актуальной.

Старение — это неизбежный процесс, характеризующийся нарушением физиологических функций и снижением адаптационных возможностей организма. Огромное влияние на старение организма и продолжительность жизни оказывают состояние окружающей среды.

Отходы — это не используемые непосредственно в местах их образования отходы производства, быта, транспорта, которые могут быть реально или потенциально использованы как продукты в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации.

В Заводоуковском городском округе организована планово регулярная система очистки территорий населенных мест. Предприятия, осуществляющие данный вид услуг, имеют лицензии на сбор, транспортировку, размещение и временное хранение опасных отходов.

Промышленных полигонов для хранения отходов 1, 2 класса на территории округа нет. Демеркуризационных предприятий нет, данные отходы предусмотрено вывозить за пределы района для переработки на демеркуризационных предприятиях — МУП «Меркурий» (г. Курган), ООО «Ваш выбор» (г. Тюмень).

За текущий год ликвидировано 23 несанкционированных свалки. На свалку твердых бытовых отходов поступает 144 762,7 тыс. в год кубометров мусора, 17 тыс. из них выдает население, остальные — предприятия и организации города.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.