Защита городской среды

Методические основы создания системы охраняемых территорий (СОТ), определения места и значимости отдельных видов охраняемых объектов в составе соц.-экон. структуры регионов находятся в стадии развития. Это, в основном, определяется наличием разносторонних подходов к самой методике формирования ОТ из-за разности во взглядах ученых и специалистов различного профиля, а также существенной условностью выделения их границ, зонирования территорий по совокупности признаков в условиях сложного взаимодействия природных и хоз. комплексов. К числу территорий и объектов природоохранного назначения могут быть отнесены: природные и измененные хоз. деятельностью человека экосистемы, формируемые ими природные комплексы, а также более сложные геосистемы в пределах обширных пространств. Выбор того или иного вида и режима природоохранной деятельности, а также густоты и сочетания видов ОТ может быть осуществлен на основании сопоставления параметров естественных и антропогенных факторов. Дифференциация и выбор оптимальной структуры ОТ, включающих сохранение эталонных экосистем и ландшафтов, природных аналогов, воспроизводство отдельных видов, компонентов и др., должны осуществляться с точки зрения системного подхода на основании анализа конкретной информации о наличии и состоянии природных и хоз. (природно-хозяйственных) систем. Исходя из этого, обоснование площадей тех или иных ОТ, их удельных параметров по сравнению освоенными территориями и суммарными параметрами антропогенного пресса должно производится на уровне сравнительного анализа по исходным территориальным единицам. В качестве последних могут быть приняты территории адм. единиц (районов). Наиболее удобным способом отработки исходной информации являются матричный анализ.

Предложен способ изготовления положит. электрода из отработанной активной массы, отличающийся от промышленно применяемого составом сырья, методом приготовления пасты, введением добавок в положит. активную массу. В описанной технологии восстановления положит. электродов отработанных свинцовых аккумуляторов процесс дорогостоящей восстановит. плавки заменен более дешевой термообработкой оксидных материалов, что ведет к значит. снижению материальных затрат. Температура прокаливания при термообработке не превышает 600°C, и, следовательно, разложения сульфата свинца и выделения SO[2] не происходит, а серная кислота, получаемая при формировке электродов, м. б. очищена и сконцентрирована известными методами. Предложенная технология, совмещающая процесс переработки отходов свинцовых аккумуляторов с их изготовлением из восстановленной активной массы, позволяет уменьшить отходы свинецсодержащего сырья, выбросы вредных газов и пыли, улучшить условия труда, осуществить безотвальное, малоотходное, высокомеханизир., экологически чистое производство переработки и восстановления отработанных свинцовых аккумуляторов.

С целью совершенствования технологии сжигания городских твердых отходов в Китае в пров. Шэнси выполнены эксперименты по определению параметров процессов сжигания. Исследован тепловой баланс процессов сжигания отходов пластмасс, бумаги, заводских отходов, отходов растений и пищевых отходов. Выполнен анализ процессов горения каждого из компонентов городских твердых отходов термогравиметрическим и дифференциально-термогравиметрическим методами. Определены некоторые спец. параметры, такие как т-ры начала разложения, воспламенения и полного сжигания, а также массы, соответствующие этим т-рам. Представлен новый способ определения т-ры воспламенения термогравиметрическим методом. Установлено, что т-ра начала разложения каждого из компонентов городских твердых отходов находится в диапазоне 250-260°C и т-ра воспламенения находится в диапазоне 300-500°C. Показано, что т-ра воспламенения отходов растений составляет 324°C, заводских отходов – 413°C, отходов бумаги – 425°C, отходов пластмассы – 458°C и пищевых отходов – 460°C. Т-ра полного сгорания отходов бумаги составляет 435°C, отходов растений – 454°C, пищевых отходов – 491°C, отходов пластмасс – 523°C и заводских отходов -779°C.

Представлено несколько вариантов конструкций установки для очистки небольших расходов СВ, в частности, в одном из вариантов диаметр модуля составлял 200-270 см при общей высоте 200 см. Объем модуля коаксиальными перегородками делится на ряд функциональных зон, например, это могут быть зоны первичного и вторичного отстаивания, аэрирования и т. д. Предусмотрен вариант, когда в центральной цилиндрической зоне размещается загрузка для иммобилизации биопленки, под загрузкой устанавливается пневмоаэратор, а вторичный отстойник находится во внешней кольцевой зоне. Предложенный подход обеспечивает гибкость при выборе оптимальной схемы обработки СВ.

Исследования показали высокую эффективность и стабильность процесса по доочистке стоков. Применение ионообменных волокнистых углематериалов на основе вискозного волокна улучшает степень очистки (по сравнению с углематериалом на основе полиакрилонитрильного волокна) по нефтепродуктам на 3% и синтетическим поверхностно-активным веществам на 2%. В результате чего степень очистки по нефтепродуктам достигает 97%, а по синтетическим поверхностно-активным веществам – 99,9%. Полученные данные свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований по использованию углеродных волокон в качестве наполнителя для ионообменных материалов.

В лабораторных условиях разработана установка, позволяющая значительно снизить концентрацию нефти и нефтепродуктов, эмульгированных в воде, фенолов и ПАВ в сточных водах. Установка представляет собой емкость, заполненную углеродными нанотрубками [патент РФ 2108966] и снабженную перемешивающим устройством. Процесс очистки осуществляется периодически следующим образом. Сильнозагрязненная вода подается в емкость для очистки воды и находится в ней при следующих гидродинамических условиях: время контакта 30 мин, интенсивное перемешивание со скоростью 180 об/мин. По окончании перемешивания вода удаляется из емкости и может использоваться для различных нужд. Результаты экспериментов показали снижение концентрации за один цикл: по нефтепродуктам – с 2000 до 9 мг/л, фенолам – с 1000 до 48 мг/л, АПАВ – с 2000 до 0.0925 мг/л и НПАВ – с 2000 до 0.6150 мг/л. Полученные результаты в процентном соотношении составляют 99.55, 95.20, 99.999 и 99.97 соответственно.

Перечислены параметры, контролируемые на канализационных очистных сооружениях Германии с помощью современных автоматизированных аналитич. приборов, и используемые для этого методы анализов для определения соединений азота и фосфора. Только в Германии на 9900 станциях аэрации сегодня задействовано свыше 4500 таких измерительных приборов. Обосновывается необходимость оснащения технологич. процессов очистки СВ такими приборами. Сформулированы требования к порядку подготовки проб и обеспечению достоверности и надежности измерений. Анализируются возможности и условия для дальнейшего повышения оснащенности станций аэрации современными системами контроля режима работы сооружений и кач-ва очистки СВ. Библ. 16.

Более 20 лет тому назад было замечено, что микробы способны сорбировать Me из водных р-ров с малой конц-цией. В 1977 гг. возникла необходимость обезвреживания отработанной воды, загрязненной радионуклидами, что мотивировало развитие исследований в области биосорбции (Бс). В начале 1980 гг. появились первые патенты на применение специальных биомасс для очистки загрязненных вод. В патентах предусматривалась хим. переработка биомассы с превращением ее в твердую фазу и последующим гранулированием. В США и Канаде были сооружены пилотные установки и небольшие коммерческие произ-ва, подтвердившие возможность интегрированной технологии (выщелачивание и Бс). В процессе разработки последней были встречены трудности в части выбора биомасс. В 1990 гг. исследовательские работы посвящались изучению некоторых сторон Бс, например, конкуренции ионов и селективности. Было установлено, что Бс обладает уникальными св-вами в т. ч. высокой эффективностью выделения Me из р-ров. Дальнейшее применение Бс проявилось в создании т. н. гибридных технологий двух типов: интра-технологии (биосорбция, биовосстановление, биоосаждение) и интер-технологии (объединение биотехнологических процессов с небиотехнологическими, напр., осаждение, электрохим. процесс и т. д.). Отмечена также возможность комбинирования Бс с промежуточными метаболическими процессами, напр., биовосстановлением (Cr{6+}->Cr{3+}, Se{4+}->Se{0} и т. д.) и биоосаждением.

Исследовались почвы всего экол. ряда увлажнения – от автономных до субаквальных. Наиболее детально изучено распространение подвижных форм металлов Fe, Mn, Zn, Cu, Cr в верхних почвенных горизонтах (A[0]A[2], A[1]). Установлено, что изученные почвы з-ка является малообеспеченным в отношении обменных соединений Fe, Mn, Cu, Cr. В исследованных конц-циях эти металлы не оказывают токсического воздействия на местную биоту, являются естественнофоновыми и переходят в разряд микроэлементов. Единственный из изученных металлов, по которому почвы з-ка можно назвать среднеобеспеченными, – Zn. Вертикальная миграция микроэлементов в почвах может быть описана как аккумулятивно-элювиальная, типичная для зональных северо-таежных почв Карелии.

Изучен почвенный покров Азова, одного из самых старых в стране городов, являющегося крупным пром. центром. В парках, скверах, зеленых полосах между тротуаром и дорогой и в пойме Дона были заложены разрезы, а также отобраны смешанные образцы из верхнего слоя почвы. Независимо от категории землепользования в городских почвах зафиксировано ухудшение структурного состояния, выражающееся как в изменении соотношения агрономически ценных и суммарного количества глыбистых и пылеватых агрегатов в пользу последних, так и в уменьшении водопрочности наиболее ценных агрегатов. В целом, состояние почв г. Азова признано удовлетворительным.