Грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы с высокой сорбционной емкостью для создания многослойного защитного экрана по отношению к свинцу

Родькина, Ирина Алексеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы с высокой сорбционной емкостью для создания многослойного защитного экрана по отношению к свинцу
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы с высокой сорбционной емкостью для создания многослойного защитного экрана по отношению к свинцу"

На правах рукописи

Родькина Ирина Алексеевна

ГРУНТОВЫЕ КОМПОЗИТЫ С ДОБАВЛЕНИЕМ КАРБАМИДНОЙ СМОЛЫ С ВЫСОКОЙ СОРБЦИОННОЙ ЕМКОСТЬЮ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА ПО ОТНОШЕНИЮ К

СВИНЦУ

Специальность 25.00.36 «Геоэкология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ка соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2010

.1 8 У АР 2070

003493924

Работа выполнены на кафедре инженерной и экологической геологии геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Самарин Евгений Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Дмитриев Виктор Викторович

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Огородниксва Елена Николаевна

Ведущая организация:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. АЛ. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИГиМ, Москва)

Защита диссертации состоится 19 марта 2010г. в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 501.001.30 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: г. Москва, Ленинские горы, Главное здание МГУ, геологический факультет, аудитория 415.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (Главное здание МГУ, сектор «А», 6 этаж).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, ученому секретарю диссертационного совета профессору В.Н. Соколову.

Автореферат разослан 18 февраля 2010г.

Ученый секретарь диссертационного сор--" доктор геолого-минералогических наук,

профессор

В.Н. Соколов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Возрастающие темпы развитая промышленности и

необычайно высокие темпы урбанизации территорий приводят к трансформации

окружающей среды. Происходит загрязнение территорий, выражающееся в виде увеличения

объемов твердых отходов, жидких стоков, пылеватых и газовых выбросов. Соответственно

на сегодняшний день, чрезвычайно остро стоят проблема складирования в окружающей

среде большого количества загрязняющих и отравляющих веществ в виде различных

полигонов захоронения отходов.

В России строительство полигонов захоронения отходов обычно ведется из местных

грунтов с низким коэффициентом фильтрации. При отсутствии малопроницаемых грунтов,

существующие нормативные документы (СНИП 2.01.28-85, 1985; Санитарные правила СП

2.1.7.1038-01,2001) предусматривают использование специально разработанных покрытий, с

низкими коэффицие1ггами фильтрации. Для полною предотвращения возможности

проникновения загрязняющих веществ в подстилающие грунты и водоносные горизонты

необходимо применять комплексный подход, включающий не только предотвращение

фильтрации, но и надежное фиксирование токсикантов на искусственном геохимическом

барьере. В этом случае система защиты окружающей среды от проникновения токсикантов

получится многослойной (многослойный защитный экран) (см. рис.1). В качестве подобного

геохимического барьера можно предложить к использованию грунтовый композит с

высокими сорбционными свойствами.

До настоящего времени предпринимались немногочисленные попытки

трансформации грунтов с точки зрения их сорбционной способности, например,

добавлением силикатных гелей, негашеной

извести, глинистого вещества и т.д. Однако

следует иметь в виду, что, при изменении рН

среды или воздействии реагентов, такие грунты

начинают работать как вторичный

загрязнитель, отдавая сорбированные

токсиканты обратно в окружающую среду.

Соответственно, вопрос создания

сорбирующего модифицированного грунта не

может считаться решенным.

Рис. 1. Схема многослойного защитного экрана

Перспективными для создания подобного геохимического барьера могут быть

1рунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы, так как отходы большинства

производств имеют кислую или слабокислую срсду, а именно в такой среде карбамидные

0 0 0 0 0 0 0 0 0 ООО -ъ— ООО о о о о о

Геохимический барьер (реактивная среда)

^1алопропвпае>ный слой

смолы полимеризуются, причем необратимо. Таким образом, целью настоящей работы является разработка рецептуры обезвреживания токсикантов путем накопления на геохимическом барьере многослойного защитного экрана. В качестве геохимического барьера предлагается использовать грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы для повышения их сорбционной емкости по отношению к загрязняющим веществам.

В качестве загрязняющего вещества был выбран свинец, т.к. с точки зрения влияния на нормальную жизнедеятельность живых организмов, этот тяжелый металл является одним из наиболее опасных элементов, т.к. не обладает никакими биологическими функциями, из-за чего токсичен для живых организмов при любых концентрациях. Дня достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

1. Рассмотреть конструкции и условия применения различных противофильтрационных и сорбирующих защитных экранов, используемых при эксплуатации полигонов складирования и захоронения отходов;

2. Рассмотреть поведение свинца в окружающей среде, способы миграции соединений свинца;

3. Изучить сорбцию свинца грунтовыми композитами и компонентами многослойного защитного экрана, для чего разработать комплексную методику исследований;

4. Исследовать особенности взаимодействия каждого компонента предлагаемой системы многослойной защиты (геохимического барьера и малопроницаемого слоя) со свинцом;

5. Оценить сорбционную емкость геохимического барьера и системы многослойной защиты по отношению к свинцу;

6. Разработать оптимальную рецептуру геохимического барьера по отношению к свинцу;

7. Оценить эффективность функционирования защитных экранов, используемых при эксплуатации полигонов складирования и захоронения свинецсодержащих отходов;

8. Разработать принципиальную схему защитных покрытий и экранов, предлагаемых к использованию при эксплуатации полигонов складирования и захоронения свинецсодержащих отходов;

9. Произвести предварительные расчеты эффективности работы предлагаемого геохимического барьера.

Научная новизна

1. Впервые изучено взаимодействие многослойного защитного экрана, состоящего из малопроницаемого слоя (монтмориллонит) и геохимического барьера (карбамидно-песчаный композит) со свинцом. Показано, что сорбционная емкость геохимического барьера, по отношению к свинцу зависит от соотношения объемов смолы и песка (оптимальное 1:1,5), гранулометрического состава песка (оптимально среднезернисгый), скорости и режима фильтрации.

2. Изучено взаимодействие каждого из компонентов предлагаемой системы многослойной защиты с раствором соли свинца. Показано, что эффективность каждого компонента, как геохимического барьера различна: монтмориллонит способен сорбировать до 300 мг свинца на г монтмориллонита; песок сорбирует до 2 мг свинца на г песка; карбамидная смола сорбирует до 60 мг свинца на г смолы.

3. Устойчивость каждого из компонентов системы многослойной защиты при воздействии реагентов, рекомендуемых отечественными и зарубежными нормотивными документами, различна: монтмориллонит при использовании постадийной экстракции отдает более 90% свинца обратно в раствор; из песка при использовании постадийной экстракции десорбируется более 90% свинца; из карбамидной смолы свииец не экстрагируется ни одним из рекомендуемых нормативными документами реагентов.

4. Разработана принципиальная схема защитных покрытий и экранов, предлагаемых к использованию при строительстве полигонов захоронения свинецсодержащих отходов.

Защищаемые положения

1. Теоретически и экспериментально обоснован состав грунтового композита, являющегося надежным средством создания геохимических барьеров, удерживающих свинец. Грунтовый композит должен состоять из карбамидной смолы и кварцевого песка. Количество, поглощенного грунтовыми композитами свинца зависит от соотношения смола/песок, которое определяет режим фильтрационного процесса, а также от размера песчаных зерен, скорости фильтрации раствора токсиканта и качества экрана.

2. Особенности взаимодействия компонентов грунтовых карбамидно-песчаных композитов со свинцом, заключается в следующем: песок слабо сорбирует свинец (до 2 мг/г), и более 90% свинца экстрагируется из образцов; карбамидная смола активно сорбирует свинец (около 60 мг/г), при этом свинец практически не удаляется оттуда при воздействии реагентов, рекомендуемых отечественными и зарубежными нормативными документами.

3. Эффективность геохимического барьера обусловлена высокой сорбционной емкостью карбамидно-песчаного композита и тем, что в процессе фильтрации кислых растворов свинца, последний жестко встраивается в структуру карбамидной смолы, которая полимеризуясь, становится цементирующим веществом модифицированного грунта, при этом свинец не удаляется из структуры полимера ни одним из рекомендуемых нормативными документами реагентов.

4 Оптимальное отношение объемов компонентов грунтового композита - смолы и среднезернисгого песка, - установленное экспериментально, составляет 1:1,5. Это позволяет обосновать оптимальную структуру многослойного защитного экрана по отношению к свинцу. В оптимальном соотношении карбамидно-песчаный композит сорбирует до 500 мг свинца на см3 композита. Оптимальной структурой многослойного защитного экрана можно

считать геохимический барьер (грунтовый композит в оптимальном отношении объемов) и малопроницаемый слой со скоростью фильтрации не выше 10"6 см/с.

Практическая значимость. Результаты исследований следует рассматривать в качестве научной основы для применения новой многослойной структуры защитных экранов, используемых при эксплуатации полигонов захоронения свинецсодержащих отходов. Новая структура заключается в использовании многослойной системы защиты, состоящей из малопроницаемого слоя и геохимического барьера. В качестве геохимического барьера рекомендуется использовать грунтовый карбамидно-песчаного композит.

Разработан оптимальный состав (соотношение смола: песок 1:1,5, при скорости фильтрации 10"6 см/с, с использованием среднезернистого песка) грунтового композита, который может служить дополнительным средством, повышающим эффективность и надежность защитного экрана в комплексе традиционно используемых методов при строительстве полигонов захоронения свинецсодержащих отходов.

Карбамидная смола является эффективной при создании геохимических барьеров, на основе фильтрующих фунтовых композитов, обладающих высокой сорбционной емкостью и иммобилизующим эффектом по отношению к свинцу для систем многослойной защиты. В процессе фильтрации кислых растворов свинца, последний жестко встраивается в структуру карбамидной смолы, которая полимеризуясь, становится цементирующим веществом модифицированного грунта. При этом свинец не удаляется из структуры полимера ни одним из реагентов, рекомендуемых нормативными документами.

Апробация работы. Основные результаты обсуждались на VIII Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2008 (Москва, 2008), Международной научной конференции «Ломоносов - 2008» (Москва, 2008), IV, V и VIII Межвузовской молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования» (Санкт-Петербург, 2003, 2004, 2007 гг), Научно-практической конференции молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве» (Москва, 2008), опубликованы в журналах, рекомендуемых ВАК «Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология» (Москва, 2009, №3) и «Вестник Московского университета Серия 4. Геология» (Москва, 2009, №6). Результаты работы докладывались на заседании кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова 30 сентября 2009 г.

Структура работы, фактический материал и вклад автора. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложения. Объем диссертации составляет 168 страниц, сопровождается 32 таблицами, 44 рисунками и приложениями на 26 страницах. Список использованной литературы включает 135 наименований.

Теоретическая и экспериментальная части данной работы выполнены лично автором на кафедре инженерной и экологической геологии геологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова за период обучения в очной аспирантуре с октября 2006 г. по сентябрь 2009 г.

Основные положения работы и ее выводы обосновываются на результатах более 600 длительных лабораторных экспериментов, выполненных лично автором на 38 образцах модельных дисперсных песчаных грунтов, и проведенных по ним расчетам.

Хочется выразить огромную благодарность, прежде всего моему научному руководителю к.г.-м.н. доценту E.H. Самарину, без чьей помощи написание данной работы было бы просто невозможно. Выражаю глубокую благодарность д.г.-м.н. проф. Ю.К. Васильчуку, д.г.-м.н. проф. С.Д. Воронкевичу, д.г.-м.н. проф. Г.А. Голодковской, д.г.-м.н. проф. В.А. Королеву, д.г.-м.н. проф. С.П. Позднякову, к.г.-м.н. с.н.с. М.Ф. Вигасиной, к.г.-м.н. доц. И.Ю. Григорьевой, к.г.-м.н. доц. С.К. Николаевой, к.х.и. доц. Б.Н. Тарасевичу, к.г,-м.н. с.н.с. В.М. Ладыгину, к.г.-м.н. с.н.с. H.A. Ларионовой, к.г.-м.н. с.н.с. Ю.В. Фроловой, к.г.-м.н. с.н.с. В.Г. Шлыкову, к.г.-м.н. в.н.с. Т.Г. Шимко, к.г.н. C.B. Голубеву, инженеру О.И. Голубцовой и многим другим за под держку, советы и помощь при работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Противофильтрационные и сорбирующие экраны, используемые при эксплуатации политопов захоронения отходов В главе рассмотрены конструкции противофильтрационных экранов, предлагаемых существующими нормативными документами к применению при строительстве и эксплуатации полигонов захоронения отходов. Показано, что одной из важнейших задач при проектировании и строительстве полигона, является полное исключение возможности проникновения фильтрата с загрязняющими веществами в подстилающие грунты и водоносные горизонты. Добиться этого только созданием противофильтрационных систем защиты с использованием материалов, предлагаемых нормативными документами, не всегда удается. Поэтому к вопросу надо подходить комплексно, путем создания систем многослойной защиты, т.е. с одной стороны усовершенствовать гидроизоляционное покрытие ложа и бортов полигонов, а с другой надежно удерживать наиболее опасные загрязнители при помощи искусственного геохимического барьера. Достаточно перспективным дня этого было бы использование проницаемого грузового слоя, который при фильтрации через него загрязняющих веществ улавливает токсикант, не давая ему проникнуть ниже и способствовать сначала разрушению противофильтрационного слоя, а затем и проникновению в подстилающие грунты и водоносные горизонты.

Во второй части главы рассмотрены предлагаемые к использованию при эксплуатации полигонов захоронения отходов геохимические сорбирующие барьеры.

Впервые идею создания подобных модифицированных (искусственно созданных) геохимических барьеров выдвинул А.И. Перельман, описывая существующие в природе геохимические барьеры. Значительный вклад в разработку рецептур искусственных геохимических барьеров по отношению к различным загрязняющим веществам внесли Г.В. Бучатский, С.Д. Воронкевич, Г.В. Зернов, Л.А. Евдокимова, Е.В. Кормош, В.А. Королев, С.А. Лапицкий, М.А. Некрасова, A.B. Савенко, В.И. Сергеев, Н.Ю. Степанова, Т.Г. Шимко и др. Разработкой составов геохимических барьеров по отношению к тяжелым металлам занимались И А. Бражник, O.P. Гартман, Ц.Н. Гудушаури, Н.И. Мовчан, Н.В. Морозова, A.B. Наймушина, Нгуен Винь Тиен, Е.В. Петрова, В.М. Раевских, И.Р. Угрехелидзе, H.H. Умарова и др.

Анализ литературных источников показал, что в настоящий момент по отношению к тяжелым металлам, в том числе к свинцу не разработано искусственного геохимического барьера, иммобилизующего металл, и при воздействии реагентов, изменения pH среды или временного фактора не становящегося вторичным загрязнителем.

С точки зрения автора, перспективным для этого было бы использование карбамидных смол, которые в кислой и слабокислой среде легко поликонденсируются и под воздействием кислых сред не разрушаются.

Глава 2.Эколого-геологическая роль свинца в окружающей среде

В первой части главы приведена краткая эколого-геологическая характеристика свинца, а также рассмотрены основные источники техногенного загрязнения свинцом окружающей среды.

Показано, что свинец является наиболее часто встречающимся загрязнителем: на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца за счет отработанных аккумуляторов, и его количество увеличивается из года в год.

Главным загрязнителем атмосферного воздуха свинцом в Российской Федерации в настоящее время является автотранспорт: от 70 до 87 % общей эмиссии свинца по различным оценкам. Среди стационарных источников вклад предприятий цветной металлургии в загрязнение свинцом атмосферного воздуха в Российской Федерации составляет около 87 %. Наиболее загрязнены свинцом городские территории, поскольку промышленные предприятия и транспортные средства сосредоточены в городах.

Во второй части главы рассматривается токсичное воздействие свинца на организм человека Показано, что прослеживается некоторая корреляция заболеваний населения с общим уровнем загрязнения окружающей среды: отмечается повышенная концентрация свинца в крови и других биосредах у населения, связанного с этими производствами или проживающего на прилегающих территориях. В организме человека свинец накапливается в

костях, печени и почках. Симптомы свинцового отравления - серная кайма на деснах, бледность лица и губ, запоры, потеря аппетита. При остром отравлении появляются сильные боли в области живота, параличи или боли в суставах. Отравление свинцом приводит к: повреждению мозга и нервной системы; потере слуха; задержке роста; нарушению функции желудочно-кишечного тракта. Как и радиация, свинец является кумулятивным ядом. Даже умерешше уровни могут привести к поражению почек и угнетению иммунной системы.

В третьей части главы рассмотрены способы миграции соединений свинца и загрязнение ими грунтов. Показано, что подвижность свинца в окружающей среде определяется с одной стороны физико-химическими условиями среды, наиболее важными из которых является рН и ЕЬ, а с другой - сорбцией свинца на поверхности раздела фаз. Сорбция свинца зависит от природы сорбента. Обычно сорбциониая емкость возрастает с увеличением рН среды до 5. При рН среды 6 подвижность свинца резко снижается.

Глава 3. Исследование сорбции свинца грунтовыми композитами и компонентами многослойного защитного экрана

В качестве малофильтрующей составляющей системы многослойной защиты (см. рис. 1) в экспериментах использовался наиболее часто применяемый при строительстве полигонов захоронения отходов защитный экран на основе глины (монтмориллонит). В качестве фильтрующего геохимического барьера перспективным является использование модифицированных грунтов (грунтовых композитов), стоящих из песков различной дисперсности (1-2 мм, 0,5-1 мм и 0,25-0,5 мм) и карбамидной смолы.

В связи с поставленной целью и задачами методика экспериментальных исследований, используемая автором для изучения сорбции свинца предлагаемой системой многослойной защиты, включала ряд отдельных исследований;

1) Изучение сорбционной емкости и особенностей взаимодействия со свинцом компонентов системы многослойной защиты (песок, монтмориллонит, карбачидная смола);

2) Изучение эффективности работы предлагаемого грунтового композита (геохимического барьера) для создания многослойного защитного экрана.

Для этого готовились модельные образцы следующим образом. Образцы монтмориллонита были приготовлены из так называемых «киловых» глин (Бахчисарайский район, Вторая гряда Крымских гор). Из природной «киловой» глины методом отмучивания была выделена фракция размером меньше 5 мкм. Содержание монтмориллонита в монодисперсном образце составляло не менее 98 %. Содержание растворимых компонентов' Ре203 - 0,27%, А1203 - 2,96%, 5Ю2 - 0,62% (по К.К. Гедройцу). Образцы песка с аутогенными пленками были приготовлнены на основе монодисперсного - 0,1-0,25 мм - песка (-Ь\'з), отобранного из Люберецкого карьера, очищенного от природных поверхностных пленок 3-х кратным кипячением в 5% растворе соляной кислоты в течении 30 мин. Поверхностные

пленки наносились на песок в количествах равных природным (железистая около 3%, алюминиевая - 2%, карбонатная -1,7%, органическая - 0,18%, силикатная -1,66%).

Затем были приготовлены рабочие растворы последовательным разведением стандартного раствора РЬ(Ы03)2 0,0992 н концентрации (титр устанавливался комплексонометрически) в 10" раз - п = 1, 2, 3, 4, 5. Далее 50 мл рабочего раствора (рН раствора 1,2) смешивалось с 50 мл ацетатного буфера (с фиксированным значением рН 3,0, 4,0 и 5,0, с концентрацией 0,6 н., буферной емкостью я = 4,275 *10'2 мг-экв/50 мл) в колбе на 100 мл, в которую впоследствии помещалась навеска образца весом приблизительно в 1 г. Растворы с помещенной в них навеской оставлялись для взаимодействия, и периодически в них измерялась концентрация РЬ2+; за конечное время сорбции свинца с образцом принималась условная "точка насыщения", т.е. прекращение изменения концентрации ионов свинца в растворе с течением времени. После окончания эксперимента образец отделялся фильтрованием через фильтр "синяя лента", отмывался методом диализа от избытка нитрата свинца, и впоследствии был использован для выделения фракций РЬ2+ различной подвижности. В контактирующих растворах определялось содержание РЬ2+ - в зависимости от концентрации фотометрически или титрометрически, - рН, и, в зависимости от состава поверхностной пленки, содержание Са2+, С^г, ^общ, А13+ или $1, по общепринятым методикам. В контактирующих растворах при взаимодействии с монтмориллонитом определялось содержание РЬ2+, рН и содержание Са2+. Количество адсорбированного свинца определялось по разности между исходной и равновесной концентрациям контактирующего раствора. Результаты экспериментов представлены в виде изотерм адсорбции ионов свинца при различных рН. Каждый опыт проводился с трехкратной повторностью. Для образцов песка с аутогенными пленками экспериментально были получены величины поверхностного заряда и точки нулевого заряда.

В экспериментах по сорбции свинца монтмориллонитом дополнительно использованы более концентрированные растворы РЬ(ЫОз)з (с концентрацией 0,1999н, 0,3912н, 0,4807н).

Исследование сорбционной способности карбамидной смолы выполнено по следующей методике. В аликвоту объемом 10 мл неразбавленной карбамидной смолы марки М-3 по каплям добавлялся 0,1н раствор нитрата свинца (время экспозиции 3 мин.) до полного отверждения смолы, которое устанавливалось по прекращению опалесцирования надосадочного раствора. В процессе опыта контролировалось изменение рН и концентрация РЬ2+ в растворе. Дополнительно было проведено обратное титрование: к аликвоте объемом 45 мл 0,1н раствора нитрата свинца с рН=2 по каплям добавлялась карбамидная смола. В контактирующем растворе, так же как в первом опыте, контролировалось значение рН и концентрация свинца. После окончания эксперимента были сняты ИК-спектры карбамидной

смолы, отвержденной HCl, и смолы, поликонденсированной нитратом свинца, при помощи ИК-фурье спектрометра ФСМ-1201 (Россия) в диапазоне волновых чисел 400-4000 см'1 на воздухе при комнатной температуре в суспензии вазелинового масла, которая наносилась на пластинку КВг.

Затем, для выявления особенностей взаимодействия свинца с составляющими системы многослойной защиты была изучена экстракция свинца из анализируемых веществ. Для монтмориллонита и песка - по методике Тессве; для карбамидной смолы - по методикам Тессье, Евросоюза «Стандарты, меры и испытания» (BCR) и Крупской и Александровой (ГОСТ Р 50686-94). Количество экстрагированного свинца в контактирующих растворах определялось спектроскопически и титриметрически. Каждый эксперимент был поставлен с троекратным повторением.

Для изучения возможности создания геохимических барьеров были созданы грунтовые композиты на основе фракций песка различной дисперсности: грубозернистый песок (фракция 1-2мм - 100%), крупнозернистый песок (фракция 0,5-1мм - 100%) и среднезернистый песок (фракция 0,25-0,5 мм - 100%) с которых удалялись природные пленки троекратным кипячением в 5% соляной кислоте в течение 30 минут. После кипячения песок отмывался дистиллированной водой до отсутствия качественной реакции на хлор и высушивался при комнатной температуре (при p/ps - 0,5-0,6). После удаления

поверхностных минеральных пленок песок был использован для приготовления модельных образцов. Для этого песок в объемной пропорции 1:1, 1,5:1, 2:1, а для экспериментов на крупнозернистом песке еще и в соотношении 3:1, смешивался с карбамидной смолой. Затем полученный грунтовый композит без предварительного уплотнения помещался в фильтрационную установку (см. рис. 2), через которую фильтровался раствор нитрата свинца с концентрацией 0,0992 н с рН=2,0 (по литературным данным именно таких концентраций может достигать свинец в отдельных локальных участках полигона захоронения отходов).

Высота образца в фильтрационной колонне составляла 16 см, при диаметре 8 см. Эксперименты проводились при 3-х скоростях фильтрации: 10"6 см/с, 10"5 см/с, 10"4 см/с и градиенте напора 1=10. Скорость фильтрации задавалась при помощи фильтров «синяя леота», которые размещались в нижней части обоймы. Это было сделано для того, чтобы

правильно определить количество свинца сорбированного геохимическим барьером без участия глинистого слоя. Для предотвращения выделения формальдегида при полимеризации смолы, фильтры перед укладкой однократно обрабатывались 1н раствором хлорида аммония.

После окончания эксперимента, грунтовые композиты были подвержены постадийной экстракции по указанным ранее методикам.

Чтобы оценить сорбционную емкость многослойного защитного экрана, был проведен ряд экспериментов с использованием в качестве малопроницаемого слоя монтмориллонита Скорость фильтрации в этих экспериментах составила приблизительно 8*10"4 см/с.

Для единократното анализа фильтрата отбиралась аликвота, равная объему смолы в данном образце (здесь и далее «поровый объем»), в которой контролировалось рН, концентрация РЬ2+ и ЦСО. Концентрация РЬ2+ в растворе определялась атомно-адсорбционным методом (прибор «КВАНТА.ЭТА», НПО «КОРТЭК», г. Москва) и на инверсионном вольтамперметре (прибор «АВС-1.1», НПО «Вольта», г. Санкт-Петербург). Концентрация свинца в образцах определялась на приборе СПЕКТРОСКАН МАКС - вУ (ООО НПО «Спектрон», г Санкт-Петербург). Формальдегид в растворе определялся йодометрическим методом. Количество свинца оставшегося на фильтрах определялось по методике Крупской и Александровой (ГОСТ Р 50686-94).

Глава 4. Воздействие грунтовых композитов и компонентов многослойного защитного экрана на сорбцию свинца

Сорбция свинца песком с аутигенными пленками. Экспериментально показано, что все исследованные аутигенные пленки проявили сорбционную активность по отношению к свинцу в диапазоне рН 3-5. При этом наличие в песках даже 1-2 % пленочных минералов в зависимости от рН приводит к сорбции свинца в количествах, сопоставимых или существенно превышающих значения ПДК. При низких значениях рН, в условиях высокой конкуренции со стороны ионов гидроксония, состав поверхностной пленки влияет на сорбцию свинца несущественно; различия проявляются только при рН 5. По количеству сорбированного свинца (мг/г вещества) поверхностные пленки можно расположить в следующей последовательности:

карбонатная > железистая £ алюминиевая > силикатная Сорбция ионов свинца гуматом калия в десятки раз превышает таковую на исследованных минеральных поверхностях.

При рН 3-4 величина поверхностного заряда вещества пленки не оказывает заметного эффекта на сорбцию свинца. При рН=5 эта зависимость становится очевидной: количество сорбированного свинца практически пропорционально зависит от величины поверхностного заряда пленки.

смолы, отвержденной HCl, и смолы, поликондепсированной нитратом свинца, при помощи ИК-фурье спектрометра ФСМ-1201 (Россия) в диапазоне волновых чисел 400-4000 см*1 на воздухе при комнатной температуре в суспензии вазелинового масла, которая наносилась на пластинку КВг.

Затем, для выявления особенностей взаимодействия свинца с составляющими системы многослойной защиты была изучена экстракция свинца из анализируемых веществ. Для монтмориллонита и песка - по методике Тессье; для карбамидной смолы - по методикам Тессье, Евросоюза «Стандарты, меры и испытания» (BCR) и Крупской и Александровой (ГОСТ Р 50686-94). Количество экстрагированного свинца в контактирующих растворах определялось спектроскопически и титриметричсски. Каждый эксперимент был поставлен с троекратным повторением.

поверхностных минеральных пленок песок был использован для приготовления модельных образцов. Для этого песок в объемной пропорции 1:1, 1,5:1, 2:1, а для экспериментов на крупнозернистом песке еще и в соотношении 3:1, смешивался с карбамидной смолой. Затем полученный грунтовый композит без предварительного уплотнения помещался з фильтрационную установку (см. рис. 2), через которую фильтровался раствор нитрата свинца с концентрацией 0,0992 н с рН=2,0 (по литературным данным именно таких концентраций может достигать свинец в отдельных локальных участках полигона захоронения отходов).

Высота образца в фильтрационной колонне составляла 16 см, при диаметре 8 см. Экспериме1гты проводились при 3-х скоростях фильтрации: 10"6 см/с, 10'5 см/с, 10^ см/с и градиенте напора 1=10. Скорость фильтрации задавалась при помощи фильтров «синяя лента», которые размещались в нижней части обоймы. Это было сделано для того, чтобы

сгруктуру, образуя связи с азотными радикалами, либо напрямую, либо через группу СНг.(см. рис. 3).

РЬ РЬ

СН; Ре сц

-К-СО- К- СЯ.-К-СО-К- СН;-Х-СО-

Ьь

О СН;

Ой

-»■СО- К- СНг-К-СО-К-СЯг-К-О)-РЬ РЬ СН;

Это предположение подтверждается тем, что на ИК-спектрах чистой смолы регистрируется рефлекс 906 см"1, отвечающий колебаниям амидной группы СОЫН, а на ИК-спеюрах смолы после взаимодействия с раствором свинца такой пик не наблюдается.

Сорбция свинца геохимическим барьером. Показано, что количество сорбированного свинца, рассчитанное по разности концентраций в исходном и равновесном растворах и определенное по анализу твердой фазы, различается не более чем на 3%

Рис. 3 Схема пространственно-структурированного полимера при полимеризации со свинцом

На рис. 4 представлены результаты сорбции свинца на грунтовых композитах на

основе грубозернистого песка. Наибольшее количество свинца сорбируется грунтами,

приготовленными с соотношением смола: песок 1:1, при всех скоростях фильтрации.

1,008-04 1.00Е-05 1.00Е-06

скорость фильтрации, см/с а анализ обрззца У анализ фильтрата

Рис.4. Максимальные количества сорбированного свинца грунтовыми композитами на основе грубозернистого песка при различных скоростях фильтрации; цыфры над диаграммами показывают соотношение смола: песок

Кроме этого, для всех экспериментальных составов, наблюдается зависимость количества сорбированного свинца от скорости фильтрации, т.е. чем ниже скорость, тем большее количество свинца сорбируется грунтовыми композитами, что хорошо объясняется

увеличением времени взаимодействия раствора свинца с геохимическим барьером. После экспериментов все образцы были проанализированы при помощи бинокуляра при увеличении 7,5*. В грунтах, приготовленных при соотношении смола: песок 1:1 при увеличении скорости фильтрации с 10"6 см/с до 10"5 см/с наблюдается увеличении размера агрегатов смолы с 1-2 мм (что сопоставимо с размером песчаных зерен) до 5-6 мм. При соотношении смола: песок 1:1,5 наблюдается примерно такая же картина с той разницей, что крупных агрегатов смолы в процентном соотношении образуется больше и их размер также увеличивается до 7-8 мм.

При уменьшении количества смолы до соотношения смола: песок 1:2 наблюдается несколько другая картина. Уже при скорости фильтрации 10"6 см/с отмечено, что агрегаты смолы распределены неравномерно по отношению к песку и образуют структуры, превышающие размеры зерен песка. С увеличением скорости фильтрации эти агрегаты увеличиваются и достигают в размере 1 см и более.

Соответственно, при уменьшении времени взаимодействия грунта с кислым свинецсодержащим раствором и уменьшении количества смолы по отношению к песку, процесс полимеризации смолы идет быстрее, образуются агрегаты смолы, по размерам превышающие размер песчаных зерен. Из-за этого уменьшается поверхность взаимодействия грунта с раствором токсиканта, что ведет в свою очередь к уменьшению сорбированного геохимическим барьером свинца. С одной стороны агрегаты смолы (после эксперимента) не обволакивают зерна песка, цементируя их или образовывая поверхностные пленки. С другой стороны, из-за того, что смола не образует агрегатов крупнее 1 см, сорбционная емкость композита в 2,5 раза больше, чем у чистой смолы.

На рис. 5 показано максимальное количество сорбированного иона свинца грунтовыми композитами на основе крупнозернистого песка.

Наибольшее количество свинца сорбируется модифицированными грушами, приготовленными при объемном соотношении смола: песок 1:2 и 1:1,5 (при скорости 10"5 см/с - 313 мг/см3 и 289 мг/см3 соответственно). При уменьшении или увеличении доли смолы (до соотношений 1:3, 1:1) количество сорбированного свинца уменьшается в 3 раза по сравнению с образцами, приготовленными с соотношением смола: песок 1:2,1:1,5.

Кроме того, обращает на себя внимание, что в грунтовых композитах на основе крупнозернистого песка не наблюдается увеличения сорбционной емкости по отношению к свинцу при уменьшении скорости фильтрации (см. рис.5). Это может быть интерпретировано следующим образом. Всю совокупность кривых, полученных при исследованиях можно разделить на 2 типа. Первый тип кривых характеризуется достаточно равномерным падением рН к равномерным поглощением свинца из раствора (рис. 6).

На рисунке 8 приведены результаты экспериментов в системах, приготовленных на основе среднезернистого песка (см. рис. 8). Наибольшее количество свинца сорбируется грунтами, приготовленными с соотношением смола: песок 1:1,5 (от 350 до 495 мг/см3).

1,00 Е-04 1,001-05 ШЕ-06

Скорость фильтрации, см/с

■ анализ образца и анализ фильтрата

Рис. 8. Максимальные количества сорбированного свинца фунтовыми композитами на основе среднезерностого песка при различных скоростях фильтрации ; цыфры над диаграммами показывают соотношение смола: песок

В этом случае, как и в экспериментах с модифицированными грунтами на основе грубозернистого песка (фракция 1-2 мм - 100%), наблюдается зависимость от скорости фильтрации: чем ниже скорость, тем большее количество свинца сорбируется. С уменьшением количества смолы в грунтах до соотношения смола: песок 1:2 или с ее увеличением до соотношения смола: песок 1:1 наблюдается снижение количества сорбированного свинца при скорости фильтрации 10"4 см/с до 80 мг/см^ и 100 мг/'см3соответственно, при скорости фильтрации 10"6 см/с до 260 мг/см3 и 200 мг/см3 соответственно.

Исследования автора показали, что наилучшим для создания геохимического барьера для иммобилизации свинца, является грунтовый композит на основе среднезернистого песка с соотношением смола: песок 1:1,5, уменьшение или увеличение количества смолы в грунтовых композитах ведет к снижению сорбционной емкости последних. Это можно объяснить тем, что за счет нанесения на более мелкие частички песка, образуется более тоикий слой смолы, а не «сгустки», заполняющие крупные поры, как в грубозернистых песках. Соответственно смола, полимеризуясь, как бы обволакивает частички песка. В результате в образце образуются достаточно крупные стекловатые агрегаты (до 2 см в

исследовавшихся при скорости фильтрации 10"6 см/с. Эти грунты можно характеризовать вторым типом кривых, пример которых приведен на рис. 7.

300

X о.

I 0

0 100 200 300 400 500 600

количество РЬ, профильтровавшегося через композит, мг/см*

-•-РЬ -О-рН

Рис. 7. Графики сорбции свинца модифицированным грунтом (на основе крупнозернистого песка; соотношение смола: песок 1:2) при скорости фильтрации 10"^ см/с и изменения рН

На этих графиках до некоторого времени (15-17 «поровых объемов» при соотношении смола: песок 1:1 и 1:3 и 45-50 «поровых объемов» при соотношении смола:песок 1:1,5 и 1:2) наблюдается достаточно равномерное возрастание количества сорбированного свинца. Затем, графики становятся более пологими, что видимо, отражает изменение в процессе полимеризации смолы, и как следствие в процессе сорбции свинца. Видимо, в данном случае при взаимодействии кислого раствора нитрата свинца с карбамидной смолой, происходит достаточно быстрая поликонденсация последней, в результате чего формируются достаточно крупные агрегаты, центральная часть которых представляет собой неполимеризованную смолу. Далее, за счет неравномерной фильтрации, процесс поликонденсации смолы идет за счет диффузии иона гидроксония через поверхность, образовавшихся агрегатов, а не за счет взаимодействия с ионами свинца. Именно этим можно объяснить существенное уменьшение количества сорбированного свинца

Подобное поведение грунтовых композитов по отношению к свинцу можно объяснить тем, что качество укладки образцов в фильтрационную установку преднамеренно не контролировалась, из-за чего, видимо, возникла возможность неравномерной фильтрации, и неконтролируемой агрегации смолы. Тем не менее, следует отметить, что количество сорбированного этими фунтами свинца, все равно выше, чем у чистой карбамидной смолы и составляет от 85 до 270 мг/см3 образца, что в свою очередь зависит от соотношения смола: песок.

1.00Ё-04 I,00E-05 1.00Е-06

Скорость фн.1ЬТрЛЦШ1, см/с ■ пналнз образца ■■ знаив фильтрата

В этом случае, как и в экспериментах с модифицированными грунтами на основе грубозернистого песка (фракция 1-2 мм - 100%), наблюдается зависимость от скорости фильтрации: чем ниже скорость, тем большее количество свинца сорбируется. С уменьшением количества смолы в грунтах до соотношения смола: песок 1:2 или с ее увеличением до соотношения смола: песок 1:1 наблюдается снижение количества сорбированного свинца при скорости фильтрации 104 см/с до 80 мг/см3 и 100 мг/см3соответственно, при скорости фильтрации 10"6 см/с до 260 мг/см3 и 200 мг/см3 соответственно.

Исследования автора показали, что наилучшим для создания геохимического барьера для иммобилизации свинца, является фунтовый композит на основе среднезернистого песка с соотношением смола: песок 1:1,5, уменьшение или увеличение количества смолы в грунтовых композитах ведет к снижению сорбционной емкости последних. Это можно объяснить тем, что за счет нанесения на более мелкие частички песка, образуется более топкий слой смолы, а не «сгустки», заполняющие крупные поры, как в грубозернистых песках. Соответственно смола, полимеризуясь, как бы обволакивает частички песка. В результате в образце образуются достаточно крупные стекловатые агрегаты (до 2 см в

диаметре), в которых зерна песка сцементированы полимеризованной карбамидной смолой, что и подтверждается бинокулярными исследованиями. Причем, чем ниже скорость фильтрации, тем больше агрегаты, что можно объяснить увеличением времени взаимодействия.

После эксперимента некоторые образцы были подвержены постадийным экстракциям по общепринятым методикам. Как и в экспериментах на чистой карбамидной смоле, из грунтовых композитов не удалось извлечь какие либо количества свинца, что еще раз подтверждает тезис о жестком встраивании свинца в структуру смолы. Кроме того, следует отметить, что обработка фильтров 1 н раствором хлорида аммония для нейтрализации формальдегида является эффективным способом, т.к. при анализе фильтрата формальдегид не был'обнаружен.

Таким образом, проведенные эксперименты убедительно показывают эффективность использования карбамидной смолы для создания геохимического барьера для иммобилизации свинца. В целом на основании результатов анализа всех грунтовых композитов можно говорить о том, что при уменьшении размера частиц песка в системах, количество смолы может быть уменьшено, при этом сорбционная емкость модифицированных грунтов увеличивается. Это можно объяснить тем, что коэффициент смачивания у среднезернистых песков больше чем у крупно- и грубозернистых, соответственно фильтрация раствора свинца идет более равномерно по объему грунта.

Количество сорбированного свинца грунтами на основе среднезернистого и грубозернистого песка зависит от скорости фильтрации, чем ниже скорость, тем большее количество свинца сорбируется грунтовыми композитами. В грунтах на основе крупнозернистого песка такой зависимости не наблюдается, что, по-видимому, связано с качеством укладки образцов в фильтрационную установку. Сорбционная емкость всех грунтовых композитов находится в диапазоне от 50 до 495 мг/см3 образца и зависит от скорости фильтрации, размера зерен песка, соотношения смола; песок, и от качества укладки модифицированных грунтов.

Сорбция свища системой многослойной защиты. Анализ результатов экспериментов показал, что за счет сорбции металла на монтмориллоните (высота слоя монтмориллонита в фильтрационной установке составила приблизительно 3 см), количество сорбированного образцами свинца увеличилось на 30-40 мг/см3. Можно предположить, что сорбционная емкость монтмориллонита по отношению к свинцу была использована не полностью (при рН среды 5,0, 4,0) за счет конкуренции со стороны карбамидной смолы, а после полной полимеризации смолы монтмориллонит не мог сорбировать свинец дальше за счет понижения рН среды.

Таким образом, можно говорить о том, что при применении многослойной системы защиты, в которой роль малопроницаемого слоя играет монтмориллонит, сорбция ионов свинца за счет глинистого вещества будет несущественной, а сорбция РЬ2+ карбамидной смолой останется на прежнем уровне. Соответственно и вторичное загрязнение окружающей среды (за счет свинца сорбированного монтмориллонитом) при воздействии реагентов на многослойную систему защиты будет не высоко.

Исходя из анализа результатов всех проведенных экспериментов, возможно рекомендовать к использованию карбамидную смолу следующим образом:

1) Для создания реакционных (иммобилизирующих, сорбирующих) слоев в системах многослойной защиты;

2) Для создания малофильтрующих, непроницаемых и хорошо сорбирующих экранов на основе глины смешанной с карбамидной смолой. Можно предположить, что при этом сорбционная емкость такого грунта не сильно будет зависеть от сорбционных свойств глинистого вещества, соответственно такой грунт не будет работать в качестве вторичного загрязнителя;

3) Для оперативного вмешательства, аварийной локализации путем инъекции карбамидной смолы в проницаемые породы. В этом случае в качестве отвердителя предлагается использовать раствор хлористого аммония в такой концентрации, которая увеличивала бы вязкость смолы с одной стороны (для того чтобы инъекционный раствор мог противостоять воздействию фильтрационного напора), а с другой, отверждал карбамидную смолу не полностью.

Глава 5. Оценка эффективности функционирования защитных экранов используемых при эксплуатации полигонов захоронения свинсцсодержащих отходов Для обоснования эффективности работы геохимического барьера на основе модифицированного карбамидной смолой грунта автором построен сравнительный график (см. рис. 9) эффективности работы искусственных геохимических барьеров по отношению к свинцу и кадмию. Из полученных диаграмм хорошо видно, что из рассмотренных веществ наибольшей (в 2 и более раз превышает сорбционную емкость у остальных веществ) сорбционной емкостью по отношению к свинцу обладают монтмориллонит и грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы. Сорбционная емкость таких модифицированных грунтов достигает 450 мг/см3 и 495 мг/см3 образца соответственно.

Но из монтмориллонита с помощью различных реагентов удаляется более 90% свинца, соответственно геохимический барьер на основе этого вещества при изменении рН среды или воздействии реагентов рано или поздно начнет работать как вторичный загрязнитель. Тогда как, из грунтовых композитов с добавлением карбамидной смолы свинец не удаляется никакими реагентами.

200 i.........................

Г i

грунтовый композит с добавлением

В сорбционная емкость ^ "остаточная" сорбционная емкость

Рис. 9. Эффективность искусственных сорбционных геохимических барьеров по отношению к тяжелым металлам (результаты использования рецептуры с добавлением жидкого стекла и негашеной извести, негашеной извести и щавелево-алюмосиликатного геля приведены по отношению к СИ, все остальные рецептуры по отношению к РЬ)

Предварительный расчет работы геохимического барьера на основе грунтового композита с добавлением карбамидной смолы, базирующийся на результатах рассмотренных выше экспериментов показал, что сорбционная емкость гипотетического пруда-отстойника площадью 10000м2, ложе и борта которого покрыты полуметровым слоем (h) модифицированного карбамидной смолой грунта на основе среднезернистого песка (при соотношении смола:песок=1:1,5) составляет 2475 тонн свинца. По мнению автора, подобные расчеты достаточно убедительно иллюстрируют эффективность работы экрана на основе модифицированного мочевиноформальдегидной смолой грунта.

На основании литературных данных и исследований, проведенных автором, была разработана принципиальная схема защитных покрытий и экранов, предлагаемых к использованию при эксплуатации полигонов складирования и захоронения отходов (рис. 10).

Защитные пок

Контроль миграции

Геохимический барьер (фильтрующий слой)

Технологические системы

На основе О-валентмаго железа (Evaluation*., 1998): pil среди повышается до 10, тяжелые металлы переходят в неподвижные формы

1) С добавлением негашеной и (Бражник, 2М7); 3% аобавта к грунту увеличивает сорбцноннуго емкость до 38 wsr/r,

при pi Кб.5 грунт становится вторичным загрязнителем

2) С добавлением жидкого ачекж

о) грунт : жидкое стекло: негашеная гпжхть - ¡00: S: 3 (Б/какник. 2007):

увеличение сорбционной емкости до 39 мкг/г и коэффициента фильтрации в 5-10 раз по отношению к исхолному грушу

б) щмез»!во-<1Яка1нс1иикштия рецелтра

(Егороыкина. 2009):

1гачалыш сорбицоиная емкость ло 150 мг/г, otnaixwita* еорбижшыая емкость -12 мг/г

в) щавглсви-ферросишхаггишн рецептура \(Мпрсюва. 2009}:

¡начальна* сорбшюнна* а-осость ло 190 мг/г, остаточная сорбциоиная емкость-20 мг/г

3) С Oit6ug.ieiiue.H карбвмидт и смолы (по данными ас тора):

ссрбцгшнная емкость до 495 иг/см При этом свинец жестко встраивается о структуру смолы, из-за чего десорбция металла и? смолы неиааможна

)) Зона юрации в качестве шахини ческо:о барьера (Сергеев, Шчмко, 1999)

2) Карбонатные народы (Сергеев, Савснко, Гатто, 2000); сорбшюнная емкость кхтьквримита варьирует от 0,01 до 4,38 мг-'л&зависимости

от содержания органического вещества

Рис. 10. Защитные покрытия и экраны, предлагаемые к использованию

содержащих

рытия и экраны

Иммобилизация

Малопроницаемый слой (нефильтрующий слой

Перевод в другое фазовое состояние

^ ✓ 1 ч ✓ ч

Модифицированные грунты Немодифицированные грунты Технологические покрытия Газообразное Твердое

III 1

1) Грунто&шпумный (Пособие по проектированин>~, 1990):

непроницаемый барьер

2) Бгптонит-кеарцеаая смесь (Оолиланцев, 2007): уменьшение коэффициента фильтрации от 17,8 да 29.4% по сравнению с чистым бентонитом. Емкость поглощения до 70 мг-экя/109 г

3) Смесь глинистого грунта, ичвестн и бентонита

(Shi Jing-hua, Zhao Vong-sheHg, Hong MeU 2003): водопроницаемость смеси составляет 10"'см/с

И а основе гяииы:

1) чистая глина

r77oc(Ki<* ш> проеяпиро*анша.~, 1990):

непроницаемый барьер

2) монтмориллонит (по данным автора): начальная ьорбционпаа емкоегь до 250 мг/г, остаточная • 20 мг/г

1) На остне я/пимербеяюни (Пособие т проеюпиповш I ш о-~,

1990):

& качестве связующего используются фураноиые и эпокиднме смолы. Практически непроницаемый барьер КГ0.001 м/сут, повышенные трешиностойкосп,, морозостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных сред

2) На основе

асфаль тооето н+6 шпум (Пособие по проектированию 1990):

при напорах до 5-10 м экран считается нефильтруккким

3) На основе битума (Поагбие но проектировании^ 1990):

за счет добавления латекса попытается эластичность экрана

(Кнатмо, Кнатько, Щербакова, 2001): смсшнканне отходов с цементом, известью или диоксидом кремния с последующим отвердеванием смеси

при эксплуатации полигонов складирования и захоронения отходов, тяжелые металлы

Выводы

1) Рассмотрение конструкций и условий применения противофильтрационных и сорбирующих экранов при эксплуатации полигонов складирования и захоронения отходов показало, что в настоящий момент при строительстве полигонов существующие нормативные документы рекомендуют к использованию различные экраны, основной функцией которых является гидроизоляция. Предлагаемые к использованию в качестве дополнительного средства защиты сорбирующие экраны (геохимические барьеры) сорбируют свинец обратимо, т.е. при долговременном воздействии реагентов или изменении рН среда начинают работать как вторичный загрязнитель. Таким образом, в настоящий момент не разработано оптимального состава грунтового композита, который может служить геохимическим барьером в системе многослойной защиты окружающей среды при строительстве полигонов захоронения, который сорбировал большие количества свинца необратимо.

2) Поведение свинца в окружающей срсде определяется с одной стороны физико-химическими условиями среды, наиболее важными из которых является рН и ЕЬ, а с другой -сорбцией свинца на поверхности раздела фаз. Сорбция свинца зависит от природы сорбента. Обычно сорбционная емкость возрастает с увеличением рН среды до 5. При рН среды 6 подвижность свинца резко снижается. Следовательно, изучение процесса сорбции, как лимитирующего из факторов является чрезвычайно важной и актуальной проблемой.

3) Разработана комплексная методика по исследованию компонентов системы многослойной защиты, изучению особенностей взаимодействия компонентов с кислыми свинецсодержащими растворами, оценке эффективности предлагаемого геохимического барьера и системы многослойной защиты. Это позволяет качественно изучить процессы, происходящие в моделируемых грунтовых композитах и многослойной системе защиты, а также надежно интерпретировать полученные данные. Выбранные методики можно в дальнейшем рекомендовать при проведении подобных экспериментов.

4) Изучены особенности взаимодействия каждого компонента предлагаемой системы многослойной защиты (геохимического барьера и малопроницаемого слоя) со свинцом Показано, что все составляющие многослойной системы защиты сорбируют свинец, однако эффективность каждого компонента различна:

а) песок при содержании 1-2 % аутигенных минералов способен сорбировать свинец на уровне или в несколько раз выше ПДК. При этом на сорбцию влияет рН контактирующего раствора, значение точки нулевого заряда аутигенного минерала и величина его поверхностного заряда При использовании постадийной экстракции по методике Тсссье свинец удаляется со всех пленок в количестве, превышающем 90%;

б) монтмориллонит способен сорбировать до 300 мг/г свинца при pH 5,0. При использовании посгадийной экстракции по методике Тессье более 90% свинца десорбируется;

в) карбамидная смола сорбирует до 60 мг/г свинца. При этом свинец не экстрагируется оттуда ни одним из рекомендуемых общепринятыми методиками (Тессье, BCR, ГОСТ Р 50686-94) реагентом.

5) Оценка сорбционной емкости геохимического барьера и системы многослойной защиты по отношению к свинцу показала, что количество, сорбированного свинца геохимическим барьером на основе грунтовых композитов с добавлением карбамидной смолы может достигать 495 мг/см3 образца. Эксперименты по десорбции свинца из отвержденной мочевиноформальдегидной смолы показали, что ни одним из рекомендуемых общепринятыми методиками растворов, свинец не экстрагировался. Это свидетельствует о том, что атомы свинца жестко встраиваются в пространственную полимерную структуру смолы Сорбционная емкость системы многослойной защиты не значительно выше за счет сорбционных свойств малопроницаемого слоя (монтмориллонита). Соответственно и вторичное загрязнение окружающей среды при воздействии реагентов на многослойную систему защиты будет не высоко.

6) Разработана оптимальная рецептура геохимического барьера по отношению к свинцу. Экспериментами показано, что модифицированные мочевиноформальдегидной смолой грунты являются достаточно перспективными к использованию, в качестве геохимического барьера. Полимеризация смолы идет в кислой среде (а именно она характеризует сточные воды большинства производств), сопровождаясь сорбцией свинца извне.

7) Разработана принципиальная схема защитных покрытий и экранов, предлагаемых к использованию при строительстве полигонов складирования свинецсодержащих отходов;

8) Оценка эффективности воздействия защитных экранов используемых при эксплуатации полигонов складирования и захоронения отходов показала, что наиболее распространенные неорганические соединения обладают достаточно высокой начальной сорбционной емкостью, однако при длительной фильтрации кислыми растворами с течением времени они начинают работать как вторичный загрязнитель. Остаточная сорбционная емкость для фунтовых композитов на основе жидкого стекла и негашеной извести по отношению к тяжелым металлам составляет порядка 70 мкг/ см3. Модифицированные фунты на основе щавелево-ферросиликатной и алюмосиликатной рецептур характеризуются более высокой остаточной сорбционной емкостью - около 25 мг/ см3. Тогда как фунтовые композиты на основе карбамидной смолы имеют сорбционную емкость до 500 мг/см3 фунта.

9) Выполненный автором расчет работы фильтрационного сорбирующего экрана на основе мочевиноформальдегидной смолы показал, что подобный экран может сорбировать

при размере пруда-отстойника 10 000 м2 и высоте экрана 0,5м около 2500 тонн свинца до

того как исчерпает сорбционную емкость.

Основные положения диссертации опубликованы в работах: В трудах конференций:

1. Родькина И. А. Исследование сорбции свинца на мо1гтмориллоните // Материалы 4-ой межвузовской научной конференции Школа экологической геологии и рационального недропользования. С-П., 2003. С. 238 - 240

2. Родышна И. А. Исследование сорбции свинца на монтмориллоните при различных pH // Материалы 5-ой межвузовской научной конференции Школа экологической геологии и рационального недропользования. С-П/. 2004. С. 120 - 122

3. Родькина И.А. Самарин E.H. Изучение процессов сорбции свинца на минеральных поверхностях различной природы // Материалы 8-ой межвузовской научной конференции Школа экологической геологии и рационального недропользования. - СП.: 2007. С. 245 - 246.

4. Родькина И.А. Самарин E.H. Предотвращение загрязнения гидросферы тяжелыми металлами с помощью создания сорбционных фильтрующих экранов // Доклады VIII Международного конгресса «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2008. М.: Сибико, 2008. С. 325 - 327.

5. Родькина И.А., Самарин E.H., Вигасина М.Ф. Исследование возможности создания искусственного сорбционного барьера на основе карбамидной смолы // Материалы международной научной конференции «Ломоносов - 2008». М., 2008. http://geo.web.ru/db/msg.html7micM 181069&uri=rodkina.html

6. Родышна И.А., Самарин E.H. К вопросу предотвращения загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами с помощью создания сорбционных фильтрующих экранов // Материалы научно-практической конференции молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве» - М.: «ПНИИИС», 2009. С. 84 - 85.

В журналах рекомендованных ВАК:

7. Родькина RA., Самарин E.H. К вопросу возможности использования карбамидных смол для создания искусственных фунтов с высокой сорбционной емкостью // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология. 2009, №6. С. 390-393.

8. Родькина И.А., Самарин E.H., Ларионова H.A. Влияние состава аутигенных пленок на сорбцию свинца в песках // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 2009, №3. С. 248 - 257.

Подписано в печать: 15.02.2010

Заказ № 3272 Тираж -120 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Родькина, Ирина Алексеевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ И СОРБИРУЮЩИЕ ЭКРАНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ОТХОДОВ

1.1. Конструкции системы противофильтрационной защиты, наиболее часто применяемые при эксплуатации полигонов захоронения отходов.

1.2. Геохимические сорбирующие барьеры, предлагаемые к использованию при эксплуатации полигонов захоронения отходов.

ГЛАВА 2. ЭКОЛОГО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ СВИНЦА В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

2.1. Эколого-геологическая характеристика свинца. Основные источники техногенного загрязнения.

2.2. Токсичное воздействие свинца на организм человека.

2.3. Миграции соединений свинца и загрязнение ими грунтов.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИИ СВИНЦА ГРУНТОВЫМИ КОМПОЗИТАМИ И КОМПОНЕНТАМИ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА.

3.1. Определение концентрации свинца в грунтовых композитах и компонентах многослойной системы защиты.

3.1.1. Спектроскопическое определение свинца в контактных растворах при исследовании особенностей взаимодействия свинца с монтмориллонитом и песком.

3.1.2. Определение концентрации свинца в фильтрате при исследовании особенностей сорбции свинца карбамидной смолой, грунтовыми композитами (геохимический барьер) и системой многослойной защиты.

3.1.3. Определение концентрации свинца в образцах при исследовании особенностей сорбции свинца грунтовыми композитами (геохимический барьер) и системой многослойной защиты.

3.1.4. Определение концентрации свинца на фильтрах при исследовании особенностей сорбции свинца грунтовыми композитами (геохимический барьер).

3.2. Экспериментальные исследования сорбции и десорбции свинца.

3.2.1 Сорбция свинца чистой карбамидной смолой. Десорбция свинца из карбамидной смолы после эксперимента по сорбции.

3.2.2 Сорбция свинца песком.

3.2.3 Сорбция свинца монтмориллонитом.

3.2.4 Десорбция свинцовых соединений различной подвижности из монтмориллонитовых и песчаных грунтов после инфильтрации раствором свинца.

3.2.5 Сорбция свинца грунтовыми композитами (геохимический барьер) на основе карбамидной смолы и многослойным защитным экраном.

ГЛАВА 4. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГРУНТОВЫХ КОМПОЗИТОВ И КОМПОНЕНТОВ МНОГОСЛОЙНОГО ЗАЩИТНОГО ЭКРАНА НА СОРБЦИЮ СВИНЦА.

4.1. Кварцевый песок.

4.1.1 Характеристика песка, используемого для исследования особенностей взаимодействия с кислыми свинецсодержащими растворами.

4.1.2 Особенности взаимодействия песка с кислыми свинецсодержащими растворами

4.2. Монтмориллонит.

4.2.1 Характеристика монтмориллонита, используемого для исследования особенностей взаимодействия с кислыми свинецсодержащими растворами.

4.2.2 Особенности взаимодействия монтмориллонита с кислыми свинецсодержащими растворами.

4.3. Карбамидная смола.

4.3.1 Характеристика карбамидной смолы, используемой для исследования особенностей взаимодействия с кислыми свинецсодержащими растворами.

4.3.2 Особенности взаимодействия карбамидной смолы с кислыми свинецсодержащими растворами.

4.4. Геохимический барьер.

4.4.1 Характеристика геохимического барьера, используемого для оценки сорбционной емкости по отношению к свинцу.

4.4.2 Оценка сорбционной емкости предлагаемого геохимического барьера по отношению к свинцу.

4.5. Оценка сорбционной емкости предлагаемой системы многослойной защиты по отношению к свинцу.

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ЭКРАНОВ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы с высокой сорбционной емкостью для создания многослойного защитного экрана по отношению к свинцу"

Актуальность работы. Современная цивилизация с ее экстенсивным использованием природных ресурсов, во второй половине XX и начале XXI столетия поставила перед человечеством несколько критических проблем, в решение которых упирается дальнейшее существование человеческого общества на Земле. Одна из них — экологическая. Она заключается в неблагоприятном для всего живого, в том числе и для человеческого общества, изменении свойств окружающей среды, вызванной хозяйственной деятельностью человека. (Бондарик, 2004; Бондарик, Чан Мань, Ярг, 2009).

Возрастающие темпы развития промышленности и необычайно высокие темпы урбанизации территорий приводят к трансформации окружающей среды. Происходит загрязнение этих территорий, и изменение их геохимических полей, выражающееся в виде увеличения объемов твердых отходов, жидких стоков, пылеватых и газовых выбросов. Состав загрязняющих веществ определяется не только величиной города, численностью его населения и его коммунально-бытовым хозяйством, но также транспортной системой и особенно сильно видами и мощностью промышленных предприятий. Все это вместе взятое предопределяет геохимическую специализацию территории города. Изучение эколого-геохимических условий городов, особенно крупных, показало, что в их пределах значительная часть почв и подстилающих пород изменена почти полностью как в геохимическом, так и в структурном аспекте. Город - это «фабрика» по производству коммунально-бытовых и промышленных отходов (Теория и методология., 1997; Трофимов, Зилинг и др., 2006). Соответственно на сегодняшний день, чрезвычайно остро стоит проблема складирования и захоронения в окружающей среде (прежде всего, в верхних слоях литосферы, включая подземную гидросферу) в виде различных полигонов захоронения отходов, большого количества загрязняющих и отравляющих веществ.

При строительстве полигонов для складирования отходов в разных странах используются различные методики (Бартоломей, Бандл, Пономарев, 2004). В России их строительство обычно ведется из местных грунтов с низким коэффициентом фильтрации. При отсутствии малопроницаемых грунтов существующие нормативные документы регламентируют технологическое решение задачи, т.е. предлагается использовать специально разработанные покрытия, основным показателем которых является коэффициент фильтрации (СНИП 2.01.28-85, 1985; Санитарные правила СП 2.1.7.1038-01, 2001). Такие противофильтрационные экраны могут быть созданы на основе природных немодифицированных грунтов (Родькина, 2003), грунтов модифицированных различными реагентами (Обливанцев, 2007; СНИП 2.01.28-85, 1985), искусственно созданных покрытий (СН 551-82, 1983). С нашей точки зрения, к данной проблеме надо подходить комплексно: она должна учитывать не только предотвращение фильтрации, но и надежное фиксирование токсикантов на искусственном геохимическом барьере.

Одной из задач экологической геологии, связанных с геохимической функцией литосферы, является разработка рецептуры и технологии обезвреживания и изъятия из природных кругооборотов токсичных элементов и соединений путем накопления и нейтрализации на геохимических барьерах для снижения негативного влияния на окружающую среду (Экологические функции литосферы, 2000). В качестве подобного барьера можно предложить к использованию специально разработанный грунтовый композит с высокими по отношению к загрязняющим веществам сорбционными свойствами.

Хорошо известно, что методы технической мелиорации грунтов позволяют, в том числе, модифицировать свойства грунтов в строго заданном направлении. Чаще всего направленность такой модификации продиктована необходимостью улучшения физико-механических характеристик грунтов, когда тип грунтовых условий или внешние факторы (сейсмика, карст, подтопление, значительные напоры и скорости геофильтрации и т.п.) диктуют недостаточность использования только организационно-хозяйственных или инженерно-строительных мероприятий для успешной реализации проекта (Техническая мелиорация., 1981).

Существует ряд работ, направленных на использование геоэкологических возможностей методов физико-химической мелиорации грунтов (Воронкевич, 1993; Королев, Некрасова, Полищук, 1997; Королев, 2001 Соколович, 1980; Berry, 1982), таких как иммобилизация вредных компонентов, путем отверждения отходов (Кнатько, Кнатько, Щербакова, 2001; Королев, Некрасова, Полищук, 1997; Королев, 2001), создание антикоррозионных грунтовых композиций для защиты подземных конструкций (Соколович, 1980) и т.д.

До настоящего времени предпринимались немногочисленные попытки трансформации грунтов с точки зрения их сорбционной способности, например, добавлением силикатных гелей, (Бражник, 2007; Егорочкина, 2009; Защита подземных вод.,1992; Морозова, 2009), негашеной извести (Бражник, 2007), глинистого вещества (Обливанцев, 2007; Родькина, 2004, Shi Jing-hua, Zhao Yong-sheng, Hong Mei, 2003). Но следует иметь в виду, что, при изменении рН среды или воздействии реагентов, такие грунты начинают работать как вторичный загрязнитель, отдавая сорбированные токсиканты обратно в окружающую среду.

Таким образом, вопрос создания сорбирующего модифицированного грунта не может считаться решенным.

Американскими и канадскими учеными был разработан метод очистки грунтовых вод от загрязнения с использованием химически реактивных стен, без извлечения грунтовых вод на поверхность. Для этого был создан фильтрующий экран на основе 0-валентного железа. Такой экран представляет собой специальную стеновую конструкцию, которая позволяет перегружать адсорбирующую или иную реактивную среду без разрушения или перестройки структуры стены (Evaluation., 1998). С точки зрения автора, подобную конструкцию можно использовать и для полигонов захоронения отходов, тогда система защиты окружающей среды получается многослойной (многослойный защитный экран), и ее можно представить следующим образом:

Отходы

Геохимический барьер (реактнвная среда)

Малопроницаемый слой

Рис. В.1. Схема предлагаемого многослойного защитного экрана, используемого при эксплуатации полигонов захоронения отходов

Так как отходы большинства производств имеют кислую или слабокислую среду (Водяницкий, Большаков, 1998), то для создания геохимического барьера, в качестве которого предлагается использовать модифицированный грунт, как представляется автору, необходимо подобрать вещество, которое бы при взаимодействии с кислотой не разрушалось, отдавая токсиканты обратно, а наоборот отвердевало, при этом захватывая в свою структуру и надежно удерживая загрязнитель. С этой точки зрения, прекрасно должны себя повести мочевиноформальдегидные (карбамидные) смолы.

Таким образом, целью настоящей работы является разработка рецептуры обезвреживания токсикантов путем накопления на геохимическом барьере многослойного защитного экрана. В качестве геохимического барьера предлагается использовать о о о о о о о о о

ООО -О

ООО о О О о о грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы для повышения их сорбционной емкости по отношению к загрязняющим веществам.

В качестве такого загрязняющего вещества (токсиканта) был выбран свинец, т.к. с точки зрения влияния на нормальную жизнедеятельность живых организмов, свинец, кадмий и никель самые опасные элементы (Juste, Mench, 2000). Эти металлы не обладают никакими биологическими функциями, из-за чего токсичны для живых организмов при любых концентрациях. Из этих трех элементов свинец является наиболее распространенным загрязнителем, который в больших количествах встречается в сточных водах кислого и слабокислого состава, характерных для предприятий практически во всех отраслях промышленности (горнодобывающая, горно-обрабатывающая, металлургическая, химическая, нефтяная, электротехническая и даже пищевая). В недалеком прошлом свинец добавляли в бензин - для разветвления углеводородных радикалов и увеличения октанового числа последнего. Еще одним из основных источников техногенного свинца являются аккумуляторные батареи, которые в последнее время не утилизируются, а просто сдаются на промышленные полигоны отходов (Афонина, Обухов, Плеханова, 1990; Добровольский, 1997; Ливанов, Соболев, Ревич, 1999; Лозановская, Орлов, Садовникова, 1998г).

При создании подобной сложной многослойной системы защиты окружающей среды необходима надежная интерпретация полученных данных, т.е. понимание всех процессов, происходящих на геохимическом барьере (модифицированном грунте) и в малопроницаемой слое. Для этого сначала необходимо изучить особенности взаимодействия токсиканта с каждой составляющей системы многослойной защиты.

Для исследования свойств предлагаемого геохимического барьера (искусственного грунта, модифицированного мочевиноформальдегидной смолой) необходимо, чтобы основа грунта не влияла на его сорбционную емкость, т.е. была нейтральной и не взаимодействовала с кислотой. Этим условиям удовлетворяет кварцевый песок, очищенный от природных минеральных и органических пленок.

Для получения надежных результатов и большего приближения к реальным условиям данного исследования необходима возможность моделирования процессов взаимодействия токсиканта с грунтом в экспериментах при различных скоростях фильтрации. Кроме того, не следует забывать, что карбамидная смола при полимеризации выделяет свободный формальдегид, который может играть как положительную (антисептическая функция (Воронкевич, 2005)) роль, так и являться вторичным загрязнителем. Для решения обеих задач может подойти аммонийная форма монтмориллонита: за счет аммония, с одной стороны, нейтрализуется формальдегид

Бельчинская и др., 1996), а с другой - регулируя количество глинистого вещества, можно задать ту или иную скорость фильтрации.

Таким образом, в связи с поставленной целью в работе потребовалось решить следующие задачи:

2. Рассмотреть поведение свинца в окружающей среде, способы миграции соединений свинца;

5. Оценить сорбционную емкость геохимического барьера и системы многослойной защиты по отношению к свинцу;

6. Разработать оптимальную рецептуру геохимического барьера по отношению к свинцу;

9. Произвести предварительные расчеты эффективности работы предлагаемого геохимического барьера.

Научная новизна

1. Впервые изучено взаимодействие многослойного защитного экрана, состоящего из малопроницаемого слоя (монтмориллонит) и геохимического барьера (карбамидно-песчаный композит) со свинцом. Показано, что сорбционная емкость геохимического барьера, по отношению к свинцу зависит от соотношения объемов смолы и песка (оптимальное 1:1,5), гранулометрического состава песка (оптимально среднезернистый), скорости и режима фильтрации.

3. Устойчивость каждого из компонентов системы многослойной защиты при воздействии реагентов, рекомендуемых отечественными и зарубежными нормативными документами, различна: монтмориллонит при использовании постадийной экстракции отдает более 90% свинца обратно в раствор; из песка при использовании постадийной экстракции десорбируется более 90% свинца; из карбамидной смолы свинец не экстрагируется ни одним из рекомендуемых нормативными документами реагентов.

Защищаемые положения

1. Теоретически и экспериментально обоснован состав грунтового композита, являющегося надежным средством создания геохимических барьеров, удерживающих свинец. Грунтовый композит должен состоять из карбамидной смолы и кварцевого песка. Количество поглощенного грунтовыми композитами свинца зависит от соотношения смола/песок, которое определяет режим фильтрационного процесса, а также от размера песчаных зерен, скорости фильтрации раствора токсиканта и качества экрана.

2. Особенности взаимодействия компонентов грунтовых карбамидно-песчаных композитов со свинцом заключается в следующем: песок слабо сорбирует свинец (до 2 мг/г), и более 90% свинца экстрагируется из образцов; карбамидная смола активно сорбирует свинец (около 60 мг/г), при этом свинец практически не удаляется оттуда при воздействии реагентов, рекомендуемых отечественными и зарубежными нормативными документами.

4 Оптимальное отношение объемов компонентов грунтового композита - смолы и среднезернистого песка, установленное экспериментально, составляет 1:1,5. Это позволяет обосновать оптимальную структуру многослойного защитного экрана по отношению к свинцу. В оптимальном соотношении карбамидно-песчаный композит сорбирует до 500 мг свинца на см3 композита. Оптимальной структурой многослойного защитного экрана можно считать геохимический барьер (грунтовый композит в оптимальном отношении объемов) и малопроницаемый слой со скоростью фильтрации не выше 10"6 см/с.

Разработан оптимальный состав (соотношение смола: песок 1:1,5, при скорости фильтрации 10"6 см/с, с использованием среднезернистого песка) грунтового композита, который может служить дополнительным средством, повышающим эффективность и надежность защитного экрана в комплексе традиционно используемых методов при строительстве и эксплуатации полигонов захоронения свинецсодержащих отходов.

Карбамидная смола является эффективной при создании геохимических барьеров, на основе фильтрующих грунтовых композитов, обладающих высокой сорбционной емкостью и иммобилизующим эффектом по отношению к свинцу для систем многослойной защиты. В процессе фильтрации кислых растворов свинца, последний жестко встраивается в структуру карбамидной смолы, которая, полимеризуясь, становится цементирующим веществом модифицированного грунта. При этом свинец не удаляется из структуры полимера ни одним из реагентов, рекомендуемых нормативными документами.

Апробация работы. Основные результаты обсуждались на VIII Международном конгрессе «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-2008 (Москва, 2008), Международной научной конференции «Ломоносов - 2008» (Москва, 2008), IV, V и VIII Межвузовской молодежной научной конференции «Школа экологической геологии и рационального недропользования» (Санкт-Петербург, 2003, 2004, 2007 гг), Научно-практической конференции молодых специалистов «Инженерные изыскания в строительстве» (Москва, 2008), опубликованы в журналах, рекомендуемых ВАК «Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология» (Москва, 2009, №3) и «Вестник Московского университета. Серия 4. Геология» (Москва, 2009, №6). Результаты работы докладывались на заседании кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова 30 сентября 2009 г.

Структура работы, фактический материал и вклад автора. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и приложений. Объем диссертации составляет 168

Информация о работе

Родькина, Ирина Алексеевна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2010
ВАК 25.00.36

Диссертация

Грунтовые композиты с добавлением карбамидной смолы с высокой сорбционной емкостью для создания многослойного защитного экрана по отношению к свинцу - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы