1462

Таблица 2

Значение константы нестойкости комплексных ионов ТМ с исследуемыми лигандами

Проведенные исследования по содержанию ТМ в водных вытяжках образцов буровых шламов, обработанных гуминовыми препаратами, показывают, что присутствие ГП препятствует переходу ТМ в воду

иоказывает комплексообразующее и связывающее действие.

Всвязи с тем, что при химическом определении эффективности детоксикации модельных буровых шламов гуминовыми препаратами получены противоречивые результаты, проведены эксперименты по определению фитотоксичности модельных почв, обработанных ГП.

262

Фитотоксичность модельных образцов определяли путем исследования влияния обработки образцов ГП на жизненный цикл овса. Для проведения исследования были подготовлены 9 модельных образцов, которые обработали ГП-1 и ГП-3 в соответствии с табл. 3.

В течение 3 месяцев проведены наблюдения за ростом и развитием овса в соответствии с его жизненным циклом.

На рисунке приведены диаграммы, характеризующие всхожесть овса за 11-дневный период наблюдения и динамику роста стебля овса.

Установлено, что внесение гуминовых препаратов (доза 5 г/кг)

впочву оказывает существенное влияние на всхожесть семян и, как следует из диаграммы, на 7-й день всхожесть образца 2 в 2,6 раза превышает эту величину для контрольного образца.

Наибольшие влияние на динамику роста стебля оказывает внесение в почву препаратов ГП-1 и ГП. Оптимальные дозы – 5 г/кг и

10 г/кг.

Проведенными исследованиями установлено, что внесение ГП-1

вдозах 5 и 10 г/кг и ГП-3 в дозе 5 г/кг способствуют быстрому нарастанию зеленой массы овса.

При выращивании зерновых и других культур на нефтезагрязненных грунтах и загрязненной ТМ почве происходит накопление ТМ

взеленой массе растений.

За счет применения ГП происходит процесс детоксикации и биоремедиации нефтезагрязненных почв, что обусловлено возможностью гуминовых соединений к сорбции ТМ и комплексообразованию с получением металлорганических малорастворимых соединений. Процесс связывания ТМ позволяет снизить их биодоступность и, соответственно, токсичность почв и грунтов, положительно влияя на окружающую среду.

263

4. В ходе проведенных исследований установлены оптимальные дозы гуминовых препаратов для детоксикации модельных образцов, содержащих по 1 г/кг ТМ (меди, цинка и свинца): 5 г/кг гуминовой кислоты и 5 и 10 г/кг «Гумиком» марки А.

Список литературы

1.Курицын А.В. Биоремедиация нефтезагрязненных грунтов на технологических площадках // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Т. 13, № 1(5).

2.Тетельмин В.В., Язев В.А. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – М.: Интеллект, 2013. – 352 с.

3.Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумифика-

ции. – М.: Изд-во МГУ, 1990. – 325 с.

4.Von Wandruszka R. The micellar model of humus // Soil Scence. – 1998. – Vol. 163.

5.Евилевич А.З. Утилизация осадков сточных вод – Л.: Стройиз-

дат, 1988. – 240 с.

Об авторах

Мокроусова Марина Андреевна (Пермь, Россия) – студентка,

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614014, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 14; e-mail: marislava.ru@mail.ru).

Глушанкова Ирина Самуиловна (Пермь, Россия) – доктор тех-

нических наук, профессор кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614014, г. Пермь, ул. Профессора Поздеева, 14; e-mail: irina_chem@mail.ru).

265

УДК 564.064.045

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЭКСКАВАЦИИ МАССИВОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ

А.Е. Пластинина, Н.Н. Слюсарь

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Твердые бытовые отходы, складированные на полигонах и свалках, представляют собой гетерогенную смесь сложного состава, которая оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Решением данной проблемы может стать экскавация массива твердых бытовых отходов, обладающих материальной и энергетической ценностью. Анализ литературы показал, что проекты по извлечению ресурсов из массива полигона были реализованы по всему миру. Переработка материалов полигона позволяет снизить наносимый ущерб окружающей среде, получить важные энергетические ресурсы, а также увеличить объем свободного пространства для приема новых отходов.

Ключевые слова: твердые бытовые отходы, массив полигона, экскавация полигона, извлечение ресурсов.

В последние десятилетия, как в нашей стране, так и за рубежом, наиболее распространенным методом утилизации твердых бытовых отходов (ТБО) является захоронение на полигонах и свалках. По данным Министерства природных ресурсов и экологии, в России ежегодно образуется 50 млн т ТБО, 96 % из которых хранится на полигонах и свал-

ках [1].

Большинство полигонов расположено вблизи населенных пунктов, на территориях водоохранных зон поверхностных и подземных водных источников, а также на землях сельскохозяйственного назначения.

Из-за несоответствия мест расположения требованиям санитарного и природоохранного законодательства такие полигоны должны быть выведены из эксплуатации и в дальнейшем рекультивированы. Немалые объемы отходов подлежат перезахоронению на других полигонах [2].

Для городских ТБО характерно высокое содержание органических компонентов (до 50–60 % от общей массы отходов). Постоянные компоненты бытовых отходов – бумага, картон, пищевые остатки, тек-

266

стиль, древесина, черный и цветной металл, кости, стекло, кожа, резина, камни, полимерные материалы. Зачастую туда же выбрасываются крупногабаритные отходы: строительный мусор, мебель, бытовая техника и др. Большую основу свалочной толщи составляют бумага, картон, упаковочные материалы и пищевые отходы. Многие отходы являются токсичными [3].

Экономически целесообразно извлекать отходы массива свалки или полигона с дальнейшим полезным использованием складированных вторичных материалов. Данный метод может стать решением вопроса о сокращении затрат на перезахоронение отходов и о снижении угрозы на окружающую среду [2].

Проекты по экскавации полигонов – не новый подход к утилизации ТБО, он описан в литературе уже давно. Первый проект был реализован в Израиле в 1953 г. С тех пор более 60 проектов было проведено по всему миру.

Основной целью проекта в Израиле была экскавация полигона для восстановления почвы. Отходы с полигона были раскопаны, транспортированы на конвейерную ленту и просеяны. Мелкая фракция, прошедшая сквозь отверстия сита, использовалась в качестве удобрения для почвы, а крупная фракция была размещена на конвейерной ленте для последующего извлечения металлов. Содержание азота, фосфора

икалия в восстановленной почве составило около 1,4 %, а из-за высокой концентрации битого стекла она не могла использоваться в сельскохозяйственных целях. Почву было решено использовать в цитрусовых рощах. По литературным данным, проект в Израиле был единственным до 1980-х гг.

Большая часть проектов была реализована в Европе, остальные в Северной Америке, Азии и на Ближнем Востоке. Целью большинства из них стало извлечение энергии из вынутого грунта. Малая часть проектов принимала участие в утилизации отходов для их повторного использования в качестве альтернативного топлива.

Ряд проектов по экскавации полигонов был реализован в США

иКанаде в 1980–1990 гг. Данные исследования были сосредоточены на использовании высококалорийной фракции полигона для последующего производства энергии.

Проекты по восстановлению полигона также были выполнены в Китае, Индии, Шри-Ланке, Южной Корее и Таиланде. В основном они являются показательными проектами по оценке пригодности восста-

267

новленного материала для получения компоста. Малая часть из этих проектов была направлена на рекультивацию земельного пространства для дальнейшего его использования в планах городского развития (создание парков или промышленных зон) [4].

Что касается самой технологии, применяемой при раскопках захороненных отходов на полигонах, нужно сказать, что она не сильно изменилась со времени проекта в Израиле. Вообще экскавация проводится с использованием методов, аналогичных тем, которые применяются при добыче полезных ископаемых. Оборудование может включать в себя экскаватор, конвейер, сепаратор и т.д. Вынутый грунт подвергается обработке на месте или может быть складирован для последующей обработки [5].

Добыча материалов из старого полигона позволяет снизить наносимый ущерб окружающей среде, получить важные ресурсы, обладающие материальной и энергетической ценностью, а также увеличить объем свободного пространства.

Таким образом, экономически целесообразно извлекать отходы из старого массива полигона. В связи с этим восстановление этих материалов из техногенных месторождений представляет огромный интерес для вторичной переработки.

Список литературы

1.Виноградов Е. Горы мусора становятся проблемой российских городов [Электронный ресурс]. – URL: http://ecamir.ru/experts/Goryi- musora-stanovyatsya-problemoy-rossiyskih-gorodov.html.

2.Слюсарь Н.Н., Загорская Ю.М., Ильиных Г.В. Изучение фракционного и морфологического состава отходов старых свалок и полигонов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2014. –

№3. – С. 77–85.

3.Не превратить планету в свалку [Электронный ресурс]. – URL: http://www.nkj.ru/archive/articles/10577.

4.Maria E. Ortner, Anke Bockreis, Julika Knapp. Landfill mining: objectives and assessment challenges // Waste and Resource Management. – 2014. – Vol. 167. – P. 51–61.

5.Preserving Resources through Integrated Sustainable Management of Waste. – URL: http://www.enviroalternatives.com/landfill.html.

268

УДК 504.064

АЛГОРИТМ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОТРАБОТАННЫХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

С.В. Полыгалов, Г.В. Ильиных, Я.В. Базылева

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Разработан алгоритм сравнительной оценки воздействия отработанных химических источников тока (ХИТ) на окружающую среду, учитывающий состав, массу и емкость разных типов ХИТ и характеристики воздействия на окружающий среду. Представлены трендовые линии, отображающие зависимости емкости щелочных и солевых батарей, никелькадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов от их массы. На основании разработанного алгоритма произведен расчет сравнительной оценки воздействия батарей и аккумуляторов на окружающую среду.

Ключевые слова: твердые коммунальные отходы, химические источники тока, щелочные и солевые батареи, никель-кадмиевые, никельметаллогидридные и литий-ионные аккумуляторы.

Отработанные химические источники тока (ХИТ) оказывают существенное негативное влияние на окружающую среду и опасны для здоровья человека – при попадании ХИТ на несанкционированные объекты захоронения отходов содержащиеся в них тяжелые металлы в результате механических повреждений и коррозии попадают в поверхностные и грунтовые воды. Миграция тяжелых металлов в объектах окружающей среды и по трофическим цепям может привести к их попаданию в продукты питания и далее в организм человека, где они способны накапливаться и вызывать тяжелые заболевания.

Для оценки воздействия ХИТ на окружающую среду предложен алгоритм (рис. 1), который позволяет рассчитывать интегральные показатели опасности и выявлять степень опасности батареек и аккумуляторов для объектов биосферы. Сравнивая значения интегральных показателей опасности для разных типов химических источников тока, можно сделать вывод о том, какие из них являются наиболее опасными. Условно принимается, что химические вещества из отработанных ХИТ

270