Защита городской среды

Обсуждены результаты экспериментальных исследований на Тайване с целью изучения влияния тяжелых металлов (Cr, Cd, Pb, Zn) на образование в твердой и газообразной фазах полициклических ароматических углеводородов (РАН) в процессе сжигания отходов. Наряду с этим определялась роль этих металлов на разделение РАН в оборудовании по контролю загрязненности окружающей среды. Экспериментальная система состояла из следующих основных элементов: системы подачи (загрузки) отходов и их температурной подготовки; печи с псевдоожиженным слоем, с двумя камерами для сжигания и дожигания отходов; камеры охлаждения; фильтров и скрубберов для извлечения летучей золы. Согласно методике, в отходы добавлялся один из тяжелых металлов. После сжигания определялось общее содержание РАН в золе циклонов и скрубберов, в воде скрубберов и в отходящих газах. Затем определялось содержание каждого из 16 РАН в твердой и газовой фазах. В выводах отмечается: роль тяжелых металлов в образовании РАН по степени убывания – Pb>Zn>Cd>Cr; независимо от присутствия этих металлов в подготовленных для сжигания отхода основную массу РАН составляют: нафталин, фенантрен, бензантрацен, бензфлюорены.

Приведена методика ускоренной идентификации полициклических ароматических углеводородов, относящихся к классу планарных молекул, присутствующих в больших количествах в городской среде и вызывающих хим. канцерогенез. Канцерогенные возможности данных веществ колеблются в широких пределах от очень сильных до практически неактивных канцерогенов. Была предположена методика идентификации канцерогенной активности углеводородов с помощью электронных и топологич. показателей, упрощение которой рассматривается.

Проведена демонстрация технико-экономич. целесообразности процесса биообработки ПАУ и известной технологии рекультивации, к-рую успешно применяли на загрязненных почвах при условии хорошей пермеабельности почвы для воды и кислорода. Глинистая почва и плохая р-римость загрязнений при слабой биологич. доступности ограничивают масштабы биоразложения ПАУ. Современная стратегия включает в процесс рекультивации физ.-хим. приемы, применение ПАВ и др. агентов сольватации, хим. и энзиматич. окисления, а также термофильных бактерий, что повышает эффективность рекультивации.

Сравнение конц-ий указанных в-в в атмосфере 2-х городских территорий Брюл-Ривер и Игл-Харбор на берегу оз. Суопириор показало более высокие конц-ии над Брюл-Ривер были значительно выше, чем над Игл-Харбор, что свидетельствует о более активной пром. деятельности в Брюл-Харбор. Конц-ии ПХД и пестицидов над обоими городами были одинаковыми и не отличались от фонового уровня.

Приведено описание аналитич. методики анализа НПАУ в атмосфере, основанной на ВЭЖХ, определении флуоресценции аминопроизводных и ГХ-МС. Методику применяли для определения НПАУ в Бирмингеме (Великобритания) и в Дамаске (Сирия). Конц-ии, определенные в зимний период, оказались сравнимыми для обоих городов, несмотря на разницу в источниках загрязнения, как и результаты, полученные в др. регионах.

Автор считает, что до настоящего времени в ФРГ не имелось долгосрочной программы защиты подземных водоисточников и питьевой воды; в результате различного вида хозяйственной деятельности они подвергаются интенсивному загрязнению. Приводится список токсичных соединений, содержание которых в питьевой и грунтовой воде строго нормируется, к ним, в частности относятся хлорированные алифатич. углеводороды, ароматические УВ и др. В качестве мер защиты предлагается ужесточение контроля за сбросом загрязнений в водоисточники и на почву, введение широкой сети мониторинга и т. д..

Выполнено теоретич. и эксперим. исследование и анализируется изменение содержания в окружающей атмосфере различных видов полициклич. ароматич. углеводородов в районе г. Бирмингем (Великобритания). Отборы проб воздуха для анализов осуществлялись как в центре Бирмингема, так и на прилежащих промышленных территориях в период с 1992 г. по 1997 г. Рассмотрена зависимость уровня содержания в окружающей атмосфере указанных видов углеводородов от температуры, интенсивности движения автомобильного транспорта и др. факторов. Указаны способы и локализация мест отбора проб и сообщена методика проведения исследований. Рассмотрены и обсуждены полученные при проведенных исследованиях результаты. Проанализировано влияние расстояния от центров эмиссии полициклич. ароматич. углеводородов, последствий использования каталитич. дожигателей в конструкции современных автомобилей и др. факторов на уровень содержания полициклич. ароматич. углеводородов в атмосфере исследуемого региона.

Выполнено теоретич. и эксперим. исследование и анализируется возможность использования и эффективность применения биофильтров с целью очистки атмосферного воздуха, подаваемого в помещения, от примесей легколетучих ароматич. углеводородов. Представлена принципиальная схема и рассмотрена эксперим. система биологической очистки воздуха от паров толуола, этилбензола и ксилола. Указаны виды материалов и биол. культур, применявшиеся в системе биофильтрации воздуха и рассмотрены способы их получения. Представлено описание методики проведения экспериментов и обсуждены полученные при выполненных исследованиях результаты. Отмечено, что системы очистки воздуха рассматриваемого класса обеспечивают возможность эффективного удаления указанных видов углеводородов в реальных условиях. Даны рекомендации по выбору оптим. параметров технол. процесса биофильтрации и оценено влияние температуры, удельного расхода воздуха и др. параметров на протекание исследуемого процесса.

Выполнено теоретич. и эксперим. исследование и анализируется изменение физико-хим. свойств неэкстрагируемых полициклич. ароматич. углеводородов, входящих в состав пахотных почв, при их разделении в течение длительного периода времени. Исследования выполнялись с использованием радиоактивных изотопов, входящих в состав исследуемых видов углеводородов – фенантрена, пирена и бензопирена. Указанные токсичные полициклич. ароматич. виды хим. соединений исследовались в составе стерильных проб почв в течение 526 дней. При этом оценивалась возможность и степень экстрагируемости различных компонентов с применением органич. растворителей, а также определялось их содержание в остатке после экстрагирования путем проведения процесса омыления. Обсуждены полученные при выполненных экспериментах результаты. Отмечена степень экстрагируемости различных видов полициклич. ароматич. углеводородов при использовании в качестве экстрагентов бутанола, дихлорметана и др. видов растворителей. Оценивается изменение состава и свойств различных компонентов в течение длительного периода проведения экспериментов (до 1789 суток). Проведено сравнение результатов, полученных при экспериментах с использованием стерильных и нестерильных проб почв.

Методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии идентифицированы и количественно оценены выделения 20 полициклич.-ароматич. углеводородов (ПАУ) при воздушной газификации смеси биомассы чистой древесины с 19% текстильных отходов с горячей фильтрацией газов. При газификации одной биомассы в летучей золе преобладали тяжелые ПАУ, а в летучей золе из смеси с текстилем – мягкие. Добавки текстиля приводят к термич. разложению с образованием радикала фенила, что способствует возникновению ПАУ с относительно низким молекулярным весом. Наибольший вклад текстиль дает в образование ПАУ с двумя бензольными кольцами и не менее, чем одной связью С-С (дибензофуран, флуорен и бифенил). Установлена строгая зависимость конденсированных ПАУ-нафталина и 1- ,2-метилнафталинов от добавки текстиля, а также компонентов, содержащих более 3-х бензольных колец.