Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка технологии ремедиации водосборных территорий, подверженных влиянию электрометаллургического комплекса

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологии ремедиации водосборных территорий, подверженных влиянию электрометаллургического комплекса"

На правах рукописи

Ульрпх Дмитрий Владимирович

003491571

Разработка технологии ремедиации водосборных территорий, подверженных влиянию электрометаллургического комплекса (На примере реки Миасс города Челябинска)

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 ФЕВ 2010

Иркутск, 2010

003491571

Работа выполнена на кафедре Водоснабжение и водоотведение ЮжноУральского государственного университета (ГОУ ВПО ЮУрГУ г. Челябинск).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Денисов Сергей Егорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Тимофеева Светлана Семеновна

кандидат технических наук Съемщиков Сергей Евгеньевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Челябинский государственный

университет

Защита состоится «10» марта 2010г., в 10 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.073.07 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус К, конференц - зал.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписью составителя и заверенных печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета на имя ученого секретаря. Факс: (3952) 40-51-04, E-mail: go_gor@istu.edu

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «02» февраля 2010г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.073.07, доктор технических наук, профессор

В. П. Федорко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время техногенные воздействия промышленных предприятий на окружающую среду привели к загрязнению почв водосборных территорий тяжелыми металлами и, как следствие, к экологической деградации водных объектов.

Металлургические предприятия в г. Челябинске являются основными загрязнителями окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе медью и цинком. В выбросах металлургических производств они находятся в основном в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений металлов увеличивается, и создаются предпосылки для их поступления в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полураспада цинка составляет до 500 лет, меди - до 1500 лет.

На исследуемой водосборной территории тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическими комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки.

Большинство технологий восстановления загрязненных территорий базируются на применении сорбентов и растений. Одним из наиболее известных сорбентов является глауконит, сорбционные свойства которого известны для таких металлов, как кадмий, олово, ртуть, хром, никель, а также нефтепродуктов, редкоземельных и радиоактивных элементов.

Однако закономерности и параметры сорбции глауконитом металлов меди и цинка в настоящее время не изучены. Кроме того, отсутствуют и достоверные данные о поглощении этих металлов растениями. Отсутствие таких данных не позволяют разработать эффективную технологию ремедиации загрязненной территории. Поэтому исследования закономерностей и параметров сорбции солей меди и цинка глауконитом, а также поглощения их растениями, представляются актуальной научно-практической задачей.

Цель работы. Разработать технологию ремедиации водосборной территории и уменьшить нагрузку на р. Миасс по отношению к ионам меди и цинка с электрометаллургического производства. В связи с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

1. Оценить уровень загрязнения водосборной территории р. Миасс в зоне воздействия электрометаллургического производства.

2. Изучить механизмы и закономерности сорбции меди и цинка из почвогрунтов водосборной территории р. Миасс, подвергшейся влиянию электрометаллургического производства, путем использования глауконита и многолетних злаковых трав.

3. Разработать технологию ремедиации водосборной территории с использованием сорбционно-растительного модуля, с целью повышения

эффективности очистки почв и поверхностного стока по отношению к ионам меди и цинка.

4. Определить экономическую эффективность разработанной технологии.

Методы исследования. В работе применен комплекс методов исследования, включающий лабораторное и натуральное моделирование, системный комплексный подход к анализу полученных автором и имеющихся в литературе материалов, химический анализ воды, почвы и растительного материала. Для количественного описания экспериментальных данных использованы стандартные методы и пакет прикладных программ для ПЭВМ (Microsoft Excel, MathCAD PLUS 6.0).

Объект исследования. Водосборная территория р. Миасс г. Челябинска.

Предмет исследования. Процессы сорбции, происходящие в почвенном слое водосборной территории мощностью до 140 см, в районе между электрометаллургическим комбинатом и р. Миасс.

Научная новизна. В диссертационной работе получили дальнейшее развитие научные основы очистки водосборной территории путем применения сорбционно-растительных модулей, заключающиеся в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении роли сорбционных свойств глауконита и многолетних злаковых трав в процессах очистки почвогрунтов и поверхностного стока загрязненных электрометаллургическим производством:

1. Выявлены наиболее загрязненные участки р. Миасс. Доказано, что металлы по водосборной территории распределяются неравномерно. Имеющиеся в подвижной форме ионы меди и цинка резко ухудшают экологическую ситуацию по водосборной территории р. Миасс.

2. Выявлена природа взаимодействия глауконита с солями меди и цинка, установлена зависимость интенсивности сорбции солей меди и цинка от рН среды, а также определены сорбционные характеристики сорбента. Изучены поглотительные особенности многолетних злаковых растений по отношению к меди и цинку, и выявлено распределение металлов по их вегетативным органам.

3. Впервые определены условия интенсификации сорбции металлов путем закрепления глауконита в растительный модуль. Найдены оптимальные технологические режимы и конструктивные характеристики осуществления процесса очистки почвогрунтов и поверхностного стока.

4. Предложены технические решения ремедиации водосборной территории, обеспечивающие ее эффективность путем внедрения сорбционно-растительных модулей из глауконита и подсушенной зеленной массы злаковых растений.

Практическая значимость. Применение разработанной технологии на загрязненных водосборных территориях р. Миасс г. Челябинска; внедрение результатов диссертационного исследования на стадии проектных работ по приготовлению арболита ООО «Архстрой - Сервис»; использование результатов диссертационных исследований автора при чтении дисциплин «Экологические основы природопользования», «Охрана окружающей среды» для студентов специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение».

Положения, выносимые на защиту:

1. Распределение металлов меди и цинка по водосборной территории происходит неравномерно. Выявлены зоны с минимальным и максимальным

содержанием металлов. Зависимости между уровнем концентрации меди и цинка в почве и расстоянием до источника загрязнения носит экспоненциальный характер.

2. Очистка водосборной территории от ионов меди и цинка наиболее эффективна с использованием сорбента и злаковых растений, а выбор сорбента и растений основан на сорбционных и поглотительных способностях по отношению к металлам меди и цинка.

3. Технология ремедиации водосборной территории бассейна р. Миасс, с применением сорбционно-растительных модулей и высевом злаковых трав.

Методологические и теоретические основы исследования. При выполнении работ автор опирался на теоретические разработки в области геоэкологии, физической химии, геохимии, почвоведения, изложенные в трудах Ю.С. Рыбакова, А.Н. Попова, И.М. Фоминых, Э.С. Пробержа, С.С. Тимофеевой и др. Методологическими основами выполнения лабораторных работ являются: Методика выполнения измерений массовых концентрации цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА. Количественный химический анализ проб природных, питьевых и очищенных сточных вод. Методика выполнения измерений массовых концентрации меди и цинка методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).

Реализация результатов работы. Разработанная на основе результатов исследований технология организации и использования системы защиты водных объектов от загрязненного тяжелыми металлами поверхностного стока внедрена в форме использования результатов исследования при разработке плана водоохранных и восстановительных мероприятий по охране и реабилитации р. Миасс и Первого озера в черте г. Челябинска. Использованные в технологии травы и сорбционно-растительные модули применяются в качестве органического наполнителя арболита компанией ООО «Архстрой - Сервис» и ООО «Кнауф Гипс Челябинск».

Достоверность результатов исследований. Основные научные положения и выводы достоверны и обоснованы с применением комплекса физико-химических методов анализа и находятся в соответствии с теоретическими основами. Справедливость научно - практических рекомендаций подтверждена результатами опытно - промышленных испытаний. Лабораторные эксперименты, необходимые для решения поставленных задач, проводились на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» на поверенном оборудовании, ошибка которых, по данным математической обработки, составила 2-^5%.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-технической конференции «Охрана водных объектов Челябинской области. Проблемы и пути их решения в условиях современного законодательства» (г. Челябинск, 2007); на Всероссийском конкурсе молодежных авторских проектов «Моя страна — моя Россия» (первое место в областном туре, г. Челябинск, 2007); на V Всероссийской научно-практической конференции «Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2007); на научно-технической конференции «Охрана водных объектов Челябинской

области. Современные технологии водопользования» (г. Челябинск, 2008); на Международном конгрессе ЭКВАТЭК - 2008 (г. Москва, 2008); на научно-технической конференции «Современные технологии водопользования» (г. Челябинск, 2009); на научно-практической конференции «Рациональное использование природных ресурсов» (г. Пермь, 2009), на 1-й Всероссийской научной конференции «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов» (г. Новосибирск, 2009), на XXI симпозиуме «Современная химическая физика» (г. Туапсе, 2009), на международной научно-практической конференции «Планирование восстановления, использования и охраны водных ресурсов речных бассейнов» (г. Екатеринбург, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 10 статей, 4 тезисов докладов на конференциях, из них 2 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК, для публикации результатов диссертационных исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, перечня использованной литературы, включающего 100 источников. Диссертация изложена на 136 страницах, включает 33 таблицы, 40 рисунков, 43 формулы.

Автор выражает благодарность: своему научному руководителю, профессору, д.т.н. Денисову С.Е.; профессору, д.г.н. Рассказовой Н.С.; профессору, д.т.н. Попову А.Н.; к.т.н. Николаенко Е.В.; к.т.н. Ницкой С.Г.; директору Челябинского монтажного колледжа, к.п.н. Туберу И.И.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформированы цель и задачи исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе представлен обзор литературных источников, касающихся загрязнения окружающей среды солями меди и цинка. Даны физические и химические характеристики аутогенного монопризматического минерала глауконит, который находится на территории Челябинской области в виде крупных месторождений, а также рассмотрено его применение. Представлены биологические характеристики многолетних злаковых трав, рекомендуемых в дальнейшем для технологии ремедиации загрязненной территории.

Во второй главе изложена методика и условия проведения лабораторных и натурных исследований по сорбционным характеристикам глауконита и поглотительным свойствам многолетних злаковых трав.

В третьей главе приведены результаты изучения геоэкологического состояния водосборной территории р. Миасс в пределах воздействия на нее металлургических предприятий г. Челябинска, а также формы существования меди и цинка в поверхностном стоке. Представлены результаты картирования и районирования исследуемой водосборной территории.

В четвертой главе представлены результаты исследований сорбционных свойств глауконита по отношению к меди и цинку, полученных в лабораторных и натурных условиях. Изучена природа взаимодействия сорбента с солями меди и цинка, определена емкость сорбента, исследовано влияние температурного

режима и рН среды на сорбционную способность системы почва - металл -глауконит.

В пятой главе исследованы сорбционные характеристики глауконита и поглотительных свойств злаковых растений при их совместном использовании в лабораторных и натурных условиях по системе: загрязненная почва - металл -глауконит — растения. Приведены результаты исследований закономерностей поглощения меди и цинка злаковыми травами из загрязненных почв в лабораторных и натурных условиях с сорбционно-растительным модулем и без него.

В шестой главе на основе проведенных исследований разработана технология ремедиации водосборной территории р. Миасс. Даны основные элементы технологических решений ремедиации. Представлена сравнительная технико-экономическая оценка между предлагаемой и существующей технологиями. Рассчитан экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии.

Заключение содержит основные выводы, полученные в ходе выполнения работы.

В приложении содержаться акты внедрения результатов работы.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. Распределение металлов меди и цинка по водосборной территории происходит неравномерно. Выявлены зоны с минимальным и максимальным содержанием металлов. Зависимости между уровнем концентрации меди и цинка в почве и расстоянием до источника загрязнения носит экспоненциальный характер.

Ежегодный выброс меди и цинка металлургическими предприятиями, расположенных на водосборной территории бассейна р. Миасс, составляет 95т для меди и 130т для цинка. Металлы, находящиеся в атмосфере в виде аэрозоля, попав в почвогрунт с осадками, подвергаются физико-химическим превращениям при взаимодействии с компонентами почвы, образуя подвижные формы, которые перераспределяются по профилю почвы.

Проведена инженерно - экологическая съемка водосборной территории р. Миасс с помощью равномерной сетки 20x20 м. для изучения распространения солей меди и цинка на территории воздействия промышленных предприятий. Результатом этой съемки являются картограммы районирования по уровню загрязнения почвы медью и цинком (рис. 1). Анализ картограмм загрязнения показывает, что максимальные концентрации меди и цинка в почве наблюдаются вблизи шлакоотвалов электрометаллургического комбината и цинкового завода (более 20 ПДК) снижаясь по мере удаления от источника загрязнения.

Поверхностный сток достаточно быстро переходит в фильтрационный, благодаря механическим свойствам исследуемой почвы.

Концентрация металлов на исследуемой водосборной территории имеет следующий диапазон: меди - от 89,5 до 23,8 мг/кг и цинка - от 152,4 до 85,3 мг/кг по мере удаленности от источника загрязнения. Концентрация металлов по

профилю практически равномерная, однако, уменьшение концентрации, как для меди, так и для цинка начинается с глубины 20-40 см.

Ч уиЛ «кед В ¿ягстт 5вдтжлурлг«аа I юибии гг

1 мпАяваш вонЕКИТрми меди мгкг - место заложения натурного опыта

от 10-15 ПДК «т 15-20 ПДК -5ол<« 20ПДК

- концянфяимя меди в почве

- конщнтввиия меди в пене«

- концентрация меди в ПЙЧВ*

" НА<.'ВииИ1ЬШШШ1№>1ДВ! Л11КЯ. МГЦ г. - место заложения натурного опыта

Я

и

-коиивнтрвиия иинкв ипочвв мвне«гП£К • конижтраимк иинка в почв« $т2-1 ПЛК ■ комцентрвчи» цинке впочве сг4 С ЛДК -концентрация цинка »почве бол« 6 ПДК

б

Рис. 1. Картограмма районирования изучаемой территории по степени загрязнения медью (А) и цинком (Б)

Полученные результаты позволили установить зависимость концентрации металлов в почве (К, мг/кг) по мере удаления от источников загрязнения (Б, м).

Таблица 1 - Зависимости между концентрацией меди и цинка в почве и

Вид уравнения Коэффициент корреляции,г Критерий Стьюдента Критерий Фишера

расч. | табл. расч. | табл.

Направление: цинковый завод - река

Кс„=65,55е(0,005з) 0.69 6.55 2,03 2,69 1,70

К7п=18,78е(156,7/8) -0,83 15,39 2,03 2,79 1,60

Направление: электрометаллургический комбинат - река

Ксц=3416,25х8е(-0,081 э) -0,79 23,15 1,96 2.83 1,69

К7.„ =499,3вс(-3,35) -0.88 16,21 2,15 3,86 1,84

Исходя из вышеизложенного, необходимо разработать технологию, которая позволила бы снизить концентрацию металлов по профилю почвогрунта на глубину до 40 см.

2. Очистка водосборной территории от ионов меди и цинка наиболее эффективна с использованием сорбента и злаковых растений, а выбор сорбента и растений основан на сорбционных и поглотительных способностях по отношению к металлам меди и цинка.

Анализ фаз потенциометрического титрования позволил классифицировать изучаемый сорбент в группу слабокислотных катионитов, так как сильнокислотные катеониты имеют первоначальный длительный период постоянного значения рН. Интервал неизменного значения рН не определен, и установлено, что насыщение сорбента, согласно кинетических кривых, происходит в течение трех часов (рис. 2).

гремя, ми»

Рис. 2. Кинетические кривые сорбции меди и цинка

Как показывает анализ графика, концентрация металлов резко уменьшается в течение первого часа и состояние равновесия достигается не более чем за три часа.

В лабораторных условиях было установлено, что для глауконита характерен обмен ионов металлов непосредственно содержащихся в нем на ионы меди и цинка, содержащихся в окружающем его растворе.

Была определена динамическая емкость глауконита, которая показывает, что максимальная емкость глауконита для меди и цинка достигается при скорости подачи раствора 50 мл/ч и составляет 90,9 и 28,6 мг/кг соответственно.

Установлено, что в динамическом режиме реализуется 43,7% емкости глауконита по сравнению со статическим режимом. Определен коэффициент распределения между твердой и жидкой фазами, который составил 818±18 мг/г для меди и 282±95 мг/г для цинка.

Для разработки эффективной технологии защиты водного объектов и почв определено влияние рН раствора на процесс сорбции ионов меди и цинка глауконитом. Полученные результаты подтвердили необходимость введения в сорбционную технологию ремедиации элемента предварительной нейтрализации кислых поверхностных стоков (при необходимости) до значения рН более 4.

Для удобства внедрения в технологию ремедиации глауконита в виде сорбционно-растительных модулей изучалось соотношение подсушенная масса злаковых растений : глауконит. Анализ исследований указывает на то, что оптимальное соотношение подсушенной массы злаковых растений и глауконита составляет 70% на 30% соответственно.

Были проведены лабораторные и натурные исследования сорбции меди и цинка в системах: загрязненная почва - металл; загрязненная почва - металл -глауконит с помощью лотков, позволяющих регулировать угол наклона поверхности, для изменения скорости фильтрации воды через почву (рис. 3).

а) в лабораторных условиях:

О 30 60 90 120 150 JB0 210 2-Ю Т.сут.

А

б) в натурных условиях:

О 30 60 90 120 150 180 210 2» Т.сут.

0 30 60 90 IÍ0 150 1 80 310 240 Т.сут.

А

II » И 120 150 180 210 240 Т. сут.

а, б - динамика насыщения почвы и воды солями цинка и меди при прохождении раствора через загрязненную почву; в, г - динамика снижения концентрации солей при введении в загрязненную почву глауконита

Рис. 3. Зависимости снижения меди и цинка в почве (А) и воде (Б) от времени контакта

Данные исследования показали, что за счет глауконита снижение концентрации меди и цинка в воде и в почве происходило на 70-75% от исходной концентрации металлов в среде.

Исследование влияния температурного режима на сорбционную способность системы загрязненная почва - металл - глауконит показало, что с ростом температуры до 80°С при одном и том же значении времени контакта происходит снижение концентрации ионов меди и цинка в исследуемом растворе.

В качестве второго компонента, способного извлекать медь и цинк из почвы и поверхностного стока, в работе использованы злаковые растения, характерные для исследуемой территории: пырей ползучий, овсяница луговая, житняк гребенчатый. В работе изучены токсикологические характеристики злаковых растений по меди и цинку и закономерности их накопления в вегетативных органах. Установлено, что при воздействии модельных растворов меди и цинка в области концентрации от 0,5 до 27 мг/дм3 меди и 5 до 50 мг/дм3 цинка, а также при рН от 3 до 8 существенных отклонений в росте и развитие растений не наблюдалось. Накопление меди и цинка у растений наблюдалось в листьях в пределах от 6,9 до 8,1 мг/кг сух. в-ва меди и цинка от 9,9 до 15,2 мг/кг сух. в-ва; в корнях: цинк от 0,1 до 0,7 мг/кг, медь от 0,1 до 0,3 мг/кг; в семенах: цинк от 0,07 до 0,09 мг/кг, медь от 0,01 до 0,05 мг/кг. Следовательно, наибольшее накопление происходит в листьях растений, исходя из этого, можно рекомендовать скашивание в технологии.

В лабораторных и натурных условиях было выявлено значительное снижение концентрации металлов в системе почва - металл - глауконит - растения

а, в-результаты исследований в лабораторных условиях; б, г - в натурных условиях. Рис. 4. Зависимости снижения меди и цинка в почве (А) и в воде (Б) от времени контакта

Выявленные закономерности и параметры сорбции металлов глауконитом и многолетними злаковыми травами являются основанием для разработки технологии ремедиации водосборной территории.

3. Технология ремедиации водосборной территории бассейна р. Миасс, с применением сорбционно-растительных модулей и высевом злаковых трав.

Теоретические и экспериментальные исследования закономерностей сорбции и накопления меди и цинка в зеленой массе злаковых растений позволили разработать технологию ремедиации водосборной территории и защиты от загрязнения водного объекта тяжелыми металлами.

на 90-95% (рис. 4).

С. мг1а I 1

и

Сорбционно-растительный модуль формируется путем прессования и стягивания синтетическим шпагатом с помощью пресс-подборщика. Модуль имеет следующие размеры: длина - 460 мм, высота - 500 мм, ширина - 360 мм.

Суть технологии заключается в следующем: сорбционно-растительные модули, вносятся в почву и перехватывают тяжелые металлы из поверхностных и ливневых вод (рис. 5). Поверх внесенного в почву модуля, производится высев многолетних злаковых трав. По окончанию вегетационного сезона зеленая масса растений скашивается, модули изымаются после мониторинга на степень их загрязнения с целью определения остаточной сорбционной способности и направляются на утилизацию. Отработанные сорбционно-растительные модули и скошенная зеленая масса растений используется в качестве органического наполнителя при производстве арболита на предприятиях ООО «Архстрой-Сервис» и ООО «Кнауф-Гипс-Челябинск».

Рис. 5. Схема ремедиации загрязненной водосборной территории: 1 - сорбционно-растительный модуль; 2 - стокоудерживающий отвал; 3 - водный объект (река); 4 -злаковые растения; вс - зона сорбции меди и цинка и биорегенерации сорбента; Бп -

зона поглощения меди и цинка растениями; -- поверхностный сток воды;

-"^^фильтрационный сток; вр - зона перехода поверхностного стока в

фильтрационный

Концентрация металлов в почве и воде снижается за счет прохождения воды по водосборной территории находящейся под углом а, через сорбционно-растительный модуль 1, с соотношением 30% глауконита и 70% подсушенной зеленой массы растений, расположенный на глубине А2, с выступом на поверхность в 10 см. Благодаря наличию этого выступа, вода фильтруется в почвогрунт, образуя зону сорбции меди и цинка и биорегенерации сорбента 5с за счет выращивании растений 4 на сорбционно-растительном модуле, переходя из поверхностного стока в фильтрационный Бр. Стокоудерживающий отвал 2, располагающийся за сорбционно-растительным модулем, помогает задержать поток воды, прошедшей над сорбционным модулем 1, тем самым переместить его в зону сорбции меди и цинка Бс и обеспечить его фильтрацию через зону поглощения меди и цинка растениями Затем фильтрационный сток вновь проходит через модуль, тем самым снижая концентрацию металлов в стоке.

Технология реализуется с помощью следующей техники: пресс-подборщик ПТ-165, машина БГМ-2, трактор ДТ-75, комбинированный почвообрабатывающий полунавесной агрегат РВК-3,6, сеялка СЗТ-3,6.

Технология прошла опытно-промышленные испытания, с модульными участками и с контрольным участком без модулей, в результате которых было выявлено, что на модульных участках снижение концентрации металлов происходит постепенно, переходя из первой полосы модулей во вторую, со второй в третью, а на контрольном участке значительного снижения концентрации металлов не выявлено (таб. 2).

Таблица 2 - Результаты опытно-промышленных испытаний

Участки Номер модульной линии Входная концентрация, мг/кг Конечная концентрация, мг/кг Эффективность, %

медь цинк медь цинк медь цинк

Опытный участок № 1 91,2 130,5 54,3 109,5 40,5 16,0

№2 89,9 129,1 27,0 64,7 70,0 49,9

№3 88,2 128,5 5,1 17,2 94,3 86,7

контроль - 90,9 125,8 87,3 119,6 3,9 4,9

Апробированная автором в порядке внедрения технология на ООО «ЧТЗ» г. Челябинска обуславливает: 1) количество модулей на участок длинною в 1 м должно составлять 2 шт.; 2) процесс очистки водосборной территории относительно не зависит от температурного фактора; 3) полноценность процесса очистки обеспечивается за счет применения эффективного соотношения глауконит : подсушенная зеленая масса растений в сорбционно-растительном модуле; 4) возможность применения модуля в зимний период. Предлагаемые элементы, параметры технологии, а также метод расчета оптимального расстояния между модулями приведены в диссертации.

Экономический эффект от внедрения в эксплуатацию предлагаемой технологии ремедиации водосборной территории в отличие от существующих на сегодняшний день составляет 148 809 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы установлено, что:

1. Водосборная территория р. Миасс подвергается загрязнению тяжелыми металлами из газопылевых выбросов электрометаллургических предприятий. Установлено, что содержание меди и цинка в почвогрунтах превышает ПДК в 20 раз, а ежегодная часть меди 95 тыс. тонн и цинка 130 тыс. тонн. Находящийся металл в атмосфере в виде аэрозоля, попав в почвогрунт с осадками, подвергается физико-химическим превращениям при взаимодействии с компонентами почвы, образуя подвижные формы, которые перераспределяются по профилю почвы. Математической обработкой экспериментальных данных установлена экспоненциальная зависимость между концентрацией меди и цинка в почве и расстоянием от источника загрязнения.

2. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что очистка водосборной территории от ионов меди и цинка наиболее эффективна с использованием глауконита и злаковых трав, как: пырей ползучий, овсяница луговая, житняк гребенчатый. Установлено, что максимальное накопление меди и цинка у растений наблюдалось в листьях в пределах от 6,9 до 8,1 мг/кг сух. в-ва меди и цинка от 9,9 до 15,2 мг/кг сух. в-ва. Совместное применение сорбента и растений снижает концентрацию металлов в почвогрунте и поверхностном стоке от 85 до 95%.

3. Предложено наряду с традиционными технологиями ремедиации использовать сорбционно-растительный модуль, состоящий из смеси глауконита и подсушенной зеленой массы злаковых растений с соотношением 30% и 70% соответственно. Установлено, что модули необходимо укладывать в борозды на глубину до 40 см изначально в районах с максимальной концентрацией металлов в почве, с последующим высевом многолетних злаковых растений, для улучшения эффекта сорбции ионов металлов с водосборной территории.

4. Разработана технология ремедиации с применением сорбционно-растительного модуля для эффективной защиты водосборной территории от ионов тяжелых металлов.

5. Определены экономическая оценка ущерба от загрязнения тяжелыми металлами водосборной территории р. Миасс (2,8 млн. рублей) и величина предотвращенного экологического ущерба от загрязнения почв солями меди и цинка, которые составляют 1,09 млн. рублей.

6. На основании сравнительной технико-экономической оценки между предлагаемой и существующей технологиями установлено, что экономическая эффективность по предлагаемой технологии составит 148 809,05 руб.

Таким образом, в результате исследования решена важная научно -практическая задача по улучшению геоэкологической обстановки в районах промышленных предприятий.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Публикации в журналах рекомендованных ВАК

1. Ульрих Д.В., Денисов С.Е. Поглощение катионов меди и цинка черноземом

обыкновенным//Журн. «Сорбционные и хроматографические процессы». Т9. №5,-2009.-С. 722-725.

2. Ульрих Д.В. Оценка состояния водосбора и поверхностного стока на территориях электрометаллургических предприятий города Челябинска// Журн. «Экология урбанизированных территорий» № 3. - 2009 - С. 44-46.

Публикации в журналах и сборниках трудов

3. Ульрих Д.В. Изучение миграции тяжелых металлов от газопылевых выбросов

ЧМЭК и Цинкового завода в реку Миасс // Охрана водных объектов Челябинской области. Проблемы и пути их решения в условиях современного законодательства: Челябинск, 2007. - С. 103 - 106.

4. Ульрих Д.В., Ульрих А.В. Исследование процессов сорбции тяжелых металлов

сорными растениями в почвогрунтах для очистки поверхностного стока реки Миасс // Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы: Пенза, 2007. - С. 84 - 87

5. Ульрих Д.В., Ускова С.В. Проблемы водных ресурсов и разработка метода биохимической очистки природных и сточных вод от солей тяжелых металлов // Охрана водных объектов Челябинской области. Современные технологии водопользования: Челябинск, 2008. - С. 189 - 192.

6. Ульрих Д.В. Сорбционная способность фильтрующего материала на основе аутогенного монопризматического минерала «Глауконит» // Охрана водных объектов Челябинской области. Современные технологии водопользования: Челябинск, 2008. - С. 185 - 189.

7. Денисов С.Е., Ульрих Д.В. Роль водосбора в процессе формирования качества водных ресурсов Челябинской области»// Международной научно-практической конференции «Экватэк-2008»: Москва, 2008. - С. 382-386.

8. Ульрих Д.В. Природные сорбенты в процессах очистки воды// Научно-практической конференции «Рациональное использование природных ресурсов»: Пермь, 2009. - С. 143-146.

9. Денисов С.Е., Ульрих Д.В., Харченко Т.М. Глауконитовые пески и глины// Охрана водных объектов Челябинской области. Современные технологии водопользования: Челябинск, 2009. - С. 135-137.

10. Ульрих Д.В. Природа взаимодействия глауконита гранулированного и manganese greensand с ионами меди и цинка// Тезисы доклада XXI Симпозиума «Современная химическая физика»: Туапсе, 2009. - С. 330.

11. Ульрих Д.В. Динамика насыщения функциональных ионообменных групп в глауконитах// Тезисы доклада XXI Симпозиума «Современная химическая физика»: Туапсе, 2009. - С. 331.

12. Ульрих Д.В., Денисов С.Е. Метод исследования изменения состава и структуры сорбента, на основе кремнийсодержащего алюмосиликата глауконит, в процессе сорбции металлов меди и цинка из водной среды //

Тезисы доклада I Всероссийской научной конференции «Методы состава и структуры функциональных материалов»: Новосибирск, 2009. - С. 243.

13. Ульрих Д.В., Денисов С.Е., Николаенко Е.В., Харченко Т.М. Энергия активации в процессе сорбции металлов меди и цинка глауконитом гранулированным и manganese greendsand из водной среды// Тезисы доклада I Всероссийской научной конференции «Методы состава и структуры функциональных материалов»: Новосибирск, 2009. - С. 244.

14. Ульрих Д.В., Денисов С.Е. Физико-химическое обоснование технологии экологической реабилитации водосборной территории и охраны водных объектов от загрязнения// Международная научно-практическая конференция «Планирование восстановления, использования и охраны водных ресурсов речных бассейнов»: Екатеринбург, 2009. - С. 20 - 23.

Подписано к печати «29» декабря 2009г. Формат 60х 84/16. Усл.печ.л 0,93. Бумага «Снегурочка». Заказ 12. Тираж 100 экз.

Издательство ЧМК 454007 г. Челябинск, ул. Горького, 15

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Ульрих, Дмитрий Владимирович

Введение

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1 Литературный обзор.

1.1 Природные почвенно-климатические условия района изучаемой территории.

1.2 Загрязнение окружающей среды исследуемой территории тяжелыми металлами.

1.3 Происхождение и крупнейшие месторождения глауконита.

1.3.1 Происхождение глауконитов.

1.3.2 Месторождения глауконита.

1.4 Свойства глауконитов.

1.5 Область применения глауконита.

1.5.1 Использование в промышленности.

1.5.2 Использование в сельском хозяйстве.

1.6 Структура и характеристики глауконита.

1.7 Растения, произрастающие на исследуемой территории.

1.7.1 Пырей ползучий.

1.7.2 Овсяница луговая.

1.7.3 Житняк гребенчатый.

Глава 2 Объекты, методика и условия проведения исследований.

2.1 Методика и условия проведения лабораторных и натурных исследований.

2.2 Методика статистической обработки результатов лабораторных и натурных исследований.

Глава 3 Геоэкологическое состояние водосборной территории.

3.1 Состояние водосборной территории реки Миасс в зоне промышленных предприятий.

3.2 Формы существования тяжелых металлов в поверхностном и грунтовом стоках исследуемой территории.

Глава 4 Сорбция меди и цинка глауконитом гранулированным в лабораторных и натурных условиях.

4.1 Сравнительные особенности сорбции меди и цинка глауконитом гранулированным с некоторыми почвенными минералами.

4.2 Изучение динамики насыщения функциональных ионообменных групп.

4.3 Изучение природы взаимодействия глауконита с ионами меди и цинка.

4.4 Влияние рН раствора на процесс сорбции ионов меди и цинка глауконитом гранулированным.

4.5 Изучение скорости сорбции ионов меди и цинка глауконитом.

4.6 Определение динамической емкости сорбента.

4.7 Установление оптимального состава системы глауконит — подсушенная зеленая масса растений (п.з.м.).

4.8 Лабораторные исследования сорбции меди и цинка в системе почва -металл - глауконит.

4.9 Натурные исследования сорбции меди и цинка в системе загрязненная почва — металл — глауконит.

4.10 Исследование влияния температуры на сорбционную способность системы почва - глауконит.

Глава 5 Поглощение меди и цинка злаковыми травами в лабораторных и натурных условиях.

5.1 Определение пределов токсичности по величине рН и концентрации соединений металлов для злаковой растительности.

5.2 Определение поглотительных свойств растений по отношению к тяжелым металлам.

5.3 Исследование сорбционных характеристик сорбента и поглотительных свойств злаковых растений при их совместном использовании в лабораторных условиях.

5.4 Исследование сорбционных характеристик сорбента и поглотительных свойств злаковых растений при их совместном использовании в натурных условиях.

Глава 6 Технологические решения по ремедиации водосборной территории и поверхностного стока от тяжелых металлов.

6.1 Характеристика технологии ремедиации водосборной территории.

6.2 Механизация технологических процессов ремедиации водосборной территории и защиты водных объектов.

6.3 Технико-экономические показатели и предотвращенный экологический ущерб.

6.3.1 Технико-экономические расчеты предлагаемой технологии.

6.3.2 Расчет предотвращенного экологического ущерба.

6.4 Предложения производству.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка технологии ремедиации водосборных территорий, подверженных влиянию электрометаллургического комплекса"

Актуальность темы. В настоящее время техногенные воздействия промышленных предприятий на окружающую среду привели к загрязнению почв водосборных территорий тяжелыми металлами и, как следствие, к экологической деградации водных объектов.

Металлургические предприятия в г. Челябинске являются основными загрязнителями окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе медью и цинком. В выбросах металлургических производств они находятся в основном в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений металлов увеличивается, и создаются предпосылки для их поступления в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полураспада цинка составляет до 500 лет, меди - до 1500 лет.

На исследуемой водосборной территории тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическими комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки.

Большинство технологий восстановления загрязненных территорий базируются на применении сорбентов и растений. Одним из наиболее известных сорбентов является глауконит, сорбционные свойства которого известны для таких металлов, как кадмий, олово, ртуть, хром, никель, а также нефтепродуктов, редкоземельных и радиоактивных элементов.

Однако закономерности и параметры сорбции глауконитом металлов меди и цинка в настоящее время не изучены. Кроме того, отсутствуют и достоверные данные о поглощении этих металлов растениями. Отсутствие таких данных не позволяют разработать эффективную технологию ремедиации загрязненной территории. Поэтому исследования закономерностей и параметров сорбции солей меди и цинка глауконитом, а также поглощения их растениями, представляются актуальной научно-практической задачей.

Цель работы. Разработать технологию ремедиации водосборной территории и уменьшить нагрузку на р. Миасс по отношению к ионам меди и цинка с электрометаллургического производства. В связи с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

1. Оценить уровень загрязнения водосборной территории р. Миасс в зоне воздействия электрометаллургического производства.

2. Изучить механизмы и закономерности сорбции меди и цинка из почвогрунтов водосборной территории р. Миасс, подвергшейся влиянию электрометаллургического производства, путем использования глауконита и многолетних злаковых трав.

3. Разработать технологию ремедиации водосборной территории с использованием сорбционно-растительного модуля, с целью повышения эффективности очистки почв и поверхностного стока по отношению к ионам меди и цинка.

4. Определить экономическую эффективность разработанной технологии.

Методы исследования. В работе применен комплекс методов исследования, включающий лабораторное и натуральное моделирование, системный комплексный подход к анализу полученных автором и имеющихся в литературе материалов, химический анализ воды, почвы и растительного материала. Для количественного описания экспериментальных данных использованы стандартные методы и пакет прикладных программ для ПЭВМ (Microsoft Excel, MathCAD PLUS 6.0).

Объект исследования. Водосборная территория р. Миасс г. Челябинска.

Предмет исследования. Процессы сорбции, происходящие в почвенном слое водосборной территории мощностью до 140 см, в районе между электрометаллургическим комбинатом и р. Миасс. 5

Научная новизна. В диссертационной работе получили дальнейшее развитие .научные основы очистки водосборной территории путем применения сорбционно-растительных модулей, заключающиеся в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении роли сорбционных свойств глауконита и многолетних злаковых трав в процессах очистки почвогрунтов и поверхностного стока загрязненных электрометаллургическим производством:

1. Выявлены наиболее загрязненные участки р. Миасс. Доказано, что металлы по водосборной территории распределяются неравномерно. Имеющиеся в подвижной форме ионы меди и цинка резко ухудшают экологическую ситуацию по водосборной территории р. Миасс.

2. Выявлена природа взаимодействия глауконита с солями меди и цинка, установлена зависимость интенсивности сорбции солей меди и цинка от рН среды, а также определены сорбционные характеристики сорбента. Изучены поглотительные особенности многолетних злаковых растений по отношению к меди и цинку, и выявлено распределение металлов по их вегетативным органам.

3. Впервые определены условия интенсификации сорбции металлов путем закрепления глауконита в растительный модуль. Найдены оптимальные технологические режимы и конструктивные характеристики осуществления процесса очистки почвогрунтов и поверхностного стока.

4. Предложены технические решения ремедиации водосборной территории, обеспечивающие ее эффективность путем внедрения сорбционно-растительных модулей из глауконита и подсушенной зеленной массы злаковых растений.

Практическая значимость. Применение разработанной технологии на загрязненных водосборных территориях р. Миасс г. Челябинска; внедрение результатов диссертационного исследования на стадии проектных работ по приготовлению арболита ООО «Архстрой-Сервис»; использование результатов диссертационных исследований автора при чтении дисциплин «Экологические основы природопользования», «Охрана окружающей среды» для студентов специальности 270112 «Водоснабжение и водоотведение».

Положения, выносимые на защиту:

1. Распределение металлов меди и цинка по водосборной территории происходит неравномерно. Выявлены зоны с минимальным и максимальным содержанием металлов. Зависимости между уровнем концентрации меди и цинка в почве и расстоянием до источника загрязнения носит экспоненциальный характер.

2. Очистка водосборной территории от ионов меди и цинка наиболее эффективна с использованием сорбента и злаковых растений, а выбор сорбента и растений основан на сорбционных и поглотительных способностях по отношению к металлам меди и цинка.

3. Технология ремедиации водосборной территории бассейна р. Миасс," с применением сорбционно-растительных модулей и высевом злаковых трав.

Методологические и теоретические основы исследования. При выполнении работ автор опирался на теоретические разработки в области геоэкологии, физической химии, геохимии, почвоведения, изложенные в трудах Ю.С. Рыбакова, А.Н. Попова, И.М. Фоминых, Э.С. Пробержа, С.С. Тимофеевой и др. Методологическими основами выполнения лабораторных работ являются: Методика выполнения измерений массовых концентрации цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА. Количественный химический анализ проб природных, питьевых и очищенных сточных вод. Методика выполнения измерений массовых концентрации меди и цинка методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).

Реализация результатов работы. Разработанная на основе результатов исследований технология организации и использования системы защиты водных объектов от загрязненного тяжелыми металлами поверхностного стока внедрена в форме использования результатов исследования при разработке 7

• » плана водоохранных и восстановительных мероприятий по охране и реабилитации р. Миасс и Первого озера в черте г. Челябинска. Использованные в технологии травы и сорбционно-растительные модули применяются в качестве органического наполнителя арболита компанией ООО «Архстрой -Сервис» и ООО «Кнауф Гипс Челябинск».

Достоверность результатов исследований. Основные научные положения и выводы достоверны и обоснованы с применением комплекса физико-химических методов анализа и находятся в соответствии с теоретическими основами. Справедливость научно - практических рекомендаций подтверждена результатами опытно - промышленных испытаний. Лабораторные эксперименты, необходимые для решения поставленных задач, проводились на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» на поверенном оборудовании, ошибка которых, по данным математической обработки, составила 2+5%.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научнотехнической конференции «Охрана водных объектов Челябинской области.

Проблемы и пути их решения в условиях современного законодательства» (г.

Челябинск, 2007); на Всероссийском конкурсе молодежных авторских проектов «Моя страна — моя Россия» (первое место в областном туре, г.

Челябинск, 2007); на V Всероссийской научно-практической конференции

Водохозяйственный комплекс России: состояние, проблемы, перспективы» (г.

Пенза, 2007); на научно-технической конференции «Охрана водных объектов

Челябинской области. Современные технологии водопользования» (г.

Челябинск, 2008); на Международном конгрессе ЭКВАТЭК - 2008 (г. Москва,

2008); на научно-технической конференции «Современные технологии водопользования» (г. Челябинск, 2009); на научно-практической конференции

Рациональное использование природных ресурсов» (г. Пермь, 2009), на 1-й

Всероссийской научной конференции «Методы исследования состава и структуры функциональных материалов» (г. Новосибирск, 2009), на XXI симпозиуме «Современная химическая физика» (г. Туапсе, 2009), на 8 международной научно-практической конференции «Планирование восстановления, использования и охраны водных ресурсов речных бассейнов» (г. Екатеринбург, 2009).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 10 статей, 4 тезисов докладов на конференциях, из них 2 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК, для публикации результатов диссертационных исследований.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, перечня использованной литературы, включающего 100 источников. Диссертация изложена на 136 страницах, включает 33 таблицы, 40 рисунков, 43 формулы.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Ульрих, Дмитрий Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе решается важная научно - практическая задача — разработана эффективная технология защиты водного объекта от загрязнения солями меди и цинка на основе выявленных закономерностей сорбции металлов глауконитом и их поглощения злаковыми растениями. Основные научные результаты работы заключаются в следующем:

1. Водосборная территория р. Миасс подвергается загрязнению тяжелыми металлами из газопылевых выбросов электрометаллургических предприятий. Установлено, что содержание меди и цинка в почвогрунтах превышает ПДК в 20 раз, а ежегодная часть меди 95 тыс. тонн и цинка 130 тыс. тонн. Металл, находящийся в атмосфере в виде аэрозоля, попав в почвогрунт с осадками, подвергается физико-химическим превращениям при взаимодействии с компонентами почвы, образуя подвижные формы, которые перераспределяются по профилю почвы. Математической обработкой экспериментальных данных установлена экспоненциальная зависимость между концентрацией меди и цинка в почве и расстоянием от источника загрязнения.

2. Теоретически обосновано и экспериментально доказано, что очистка водосборной территории от ионов меди и цинка наиболее эффективна с использованием глауконита и злаковых трав, как: пырей ползучий, овсяница луговая, житняк гребенчатый. Установлено, что максимальное накопление меди и цинка у растений наблюдалось в листьях в пределах от 6,9 до 8,1 мг/кг сух. в-ва меди и цинка от 9,9 до 15,2 мг/кг сух. в-ва, в корнях же цинка от 0,1 до 0,7 мг/кг, меди от 0,1 до 0,3 мг/кг, а в семенах: цинка от 0,07 до 0,09 мг/кг, меди от 0,01 до 0,05 мг/кг. Совместное применение сорбента и растений снижает концентрацию металлов в почвогрунте и поверхностном стоке от 85 до 95%.

3. Предложено наряду с традиционными технологиями ремедиации использовать сорбционно-растительный модуль, состоящий из смеси глауконита и подсушенной зеленой массы злаковых растений с соотношением 30% и 70% соответственно. Установлено, что модули необходимо укладывать в борозды на глубину до 40 см изначально в районах с максимальной концентрацией металлов в почве, с последующим высевом многолетних злаковых растений, для улучшения эффекта сорбции ионов металлов с водосборной территории.

4. Разработана технология ремедиации с применением сорбционно-растительного модуля для эффективной защиты водосборной территории от ионов тяжелых металлов.

5. Определены экономическая оценка ущерба от загрязнения тяжелыми металлами водосборной территории р. Миасс (2,8 млн. рублей) и величина предотвращенного экологического ущерба от загрязнения почв солями меди и цинка, которые составляют 1,09 млн. рублей.

6. На основании сравнительной технико-экономической оценки между предлагаемой и существующей технологиями установлено, что экономическая эффективность по предлагаемой технологии составит 148 809,05 руб.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Ульрих, Дмитрий Владимирович, Иркутск

1. Комплексный доклад «Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды на службе области / Л.Ф. Шадрина, М.В. Ячменева и др. Челябинск, 2001.-с. 147

2. Комплексный доклад о состоянии окружающей природной среды Челябинской области в 2000 году / Р.П.Бахарева, Т.А. Дубинина, Е.И. Джурко. и др. Челябинск, Гос. комитет по охране окружающей среды по Чел. обл, 2001.-с. 139

3. Природа Челябинской области / Науч. редактор М.А. Андреева -Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2000. с. 215.

4. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. / Ю.В. Новиков. М.: Фаир, 1999. с. 348.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. / Б.А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

6. Комплексный доклад о состоянии окружающей природной среды Челябинской области в 2000 году / Р.П.Бахарева, Т.А. Дубинина, Е.И. Джурко. и др. — Челябинск, Гос. комитет по охране окружающей среды по Чел. обл, 2001.-с. 139

7. Косиченко Ю.М. Прогнозирование экологической безопасности экосистем малых рек / Ю.М. Косиченко, Н.И. Турянская // Матер, междунар. конгресса «Вода: экология и технология» ЭКВАТЭК-94. Т. 1. — М.: 1994. — С. 178-187.

8. Николаева И.В. Минералы группы глауконита и эволюция их химического состава. В кн.: Проблемы общей и региональной геологии. Новосибирск, 1971. С. 320 336.

9. Courbe С., Velde В., Meunier A. Weathering of glauconites: reversal of the glauconitization process in a soil profil in Western France. // Clay Miner., 1981. Vol. 16. N3.C. 331 -243.

10. Andrusov D. O rozsireni glaukonituv ceskosloveskych Karpatech // Vestnik Statn. geol. ustavu Ceskosl. Republiky, Roen. 9, 1933. p. 51 58.

11. Buckley H.A., Easton A.J., Johnson L.R. Compositional variations in glauconite // Miner. Mag., 1984. Vol. 48. № 346. С. 119 126.

12. Горбунова Г.П. Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы // Тр. ИГН.АН.СССР, Вып. 114, 1950, 148 с.

13. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. — М.: Химия, 1986. — 234 с.

14. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. М.: Химия, 1989. - 348 с.

15. Цветков А.И. Материалы по термическому анализу материалов. Слюды. // М.: Мир, 1956. 280 с.

16. Назаренко В.А., Антонович В.П., Невская Е.М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. — М.: Атомиздат, 1979. с. 192.

17. ГОСТ 17.4.203-86. Охрана природы. Почвы. Паспорт почв.

18. Временные методологические рекомендации по контролю загрязнения почв. Часть II. Нефтепродукты. — М.: Госкомгидромет, 1984.

19. ГОСТ 17.473.06-86. Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ.

20. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализа.

21. Тихонов А.Н., Уфимцев М.В. Статистическая обработка результатов экспериментов. -М.: Изд-во МГУ, 1988. — 166 с.

22. Практические работы по физической химии / Под ред. К.П. Мищенко, A.A. Ровденя, A.M. Понамарёвой. Л.: Химия, 1982. - 72 с.

23. Комплексный доклад «Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды на службе области» / Л.Ф. Шадрина, М.В. Ячменева и др. — Челябинск, 2001.-е. 147.

24. Комплексный доклад о состоянии окружающей природной среды Челябинской области в 2000 году / Р.П.Бахарева, Т.А. Дубинина, Е.И. Джурко. и др. Челябинск, Гос. комитет по охране окружающей среды по Чел. обл., 2001.-с. 139.

25. Природа Челябинской области /Науч. редактор М.А. Андреева -Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2000. 368с.

26. Berner. А., Aufbereitung von Mist. Theorie & Praxis; Forschungsinstitut für biologischen Landbau Bernhardsberg / A. Berner. Oberwil, 1990. p. 315.

27. Вода России. Малые реки / Под науч. ред. А.М. Черняева: ФГУП РосНИИВХ, Екатеринбург: Издательство «АКВА-ПРЕСС», 2001. 804 с.

28. Нежиховский P.A. Гидролого-экологические основы водного хозяйства / P.A. Нежиховский. JL: Гидрометеоиздат, 1990. — 229 с.

29. Скакальский Б.Г. Географические закономерности формирования вод местного стока и их химического состава / Б.Г. Скакальский // Географические направления в гидрологии. М.: ИГ ГРАН. - 1995. - С. 151-168.

30. Правила охраны поверхностных вод (типовые приложения) / Госкомприрода СССР. М.: 1991. - 34 с.

31. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям Текст.: РД 52.24.643.-2002: метод, указания Спб.: Гидрометиоиздат, 2002.— 48 с.

32. Правила охраны поверхностных вод от загрязнения Текст.: (типовые положения). М., 1991. — 3 7 с.

33. Арабаджи В.И. Загадки простой воды / В.И. Арабаджи М.: Знание, 1973.-93 с.

34. Зарубин Г.П. Вода, которую мы пьем / Г.П. Зарубин М.: Знание, 1971.-78 с.

35. Колобанов С.К. Вода в природе и технике / С.К. Колобанов, Е.С. Колобанова, JI.M. Белый — Киев: Будивельник, 1987. — 175 с.

36. Воропаев Г.В. Вода и человек / Г.В. Воропаев. // «Курьер» ЮНЕСКО -1985.-С. 4-6.

37. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учеб. Пособие / Под ред. А.Ф. Порядина, А.Д. Хованского; НУМИ Минприроды России. М.: Прибой, 1996. 350 с.

38. Новиков Ю.В. Воде быть чистой / Ю.В. Новиков. М.: Московский рабочий, 1977. 128 с.

39. Демин А.П. использование и охрана водных ресурсов в России в последней трети XX века / А.П. Демин. // Вода: экология и технология: Тез. Докл. Четвертого междунар. конгр. М.: 2000. С. 65 — 66.

40. Синюков В.В, Вода известная и неизвестная / В.В. Синюков. М.: Знание, 1987. 175 с.

41. Аверьянова Л.И. Водой можно отравится / Л.И. Аверьянов. // Аргументы и факты на Дону. 2001. - № 9. - С. 13.

42. Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения / A.A. Кастальский, Д.М. Минц М.: Высш. шк., 1962. 557 с.

43. Николадзе Г.И. Подготовка воды для птиьевого и промышленного водоснабжения / Г.И. Николадзе, Д.М. Минц, A.A. Кастальский. М.: Высш. шк., 1984.-368 с.

44. Клячко В.А. Очистка природных вод / В.А. Клячко, И.Э. Апельцин М.: Стройиздат, 1971.-571 с.

45. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий: Справ. Проектировщика / Под ред. И.А. Назарова. Изд. 2-е М.: Стройиздат, 1977.-С. 174- 186.

46. Журба М.Г., Мякишев В.А. Очистка поверхностных вод, подвергшихся антропогенному воздействию / М.Г. Журба, В.А. Мякишев // Водоснабжение исанитарная техника. 1992. №8. - С. 2 — 6.114

47. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. JL: Химия, 1982. 78 с.

48. Линевич С.Н. Окислительно-сорбционная обработка природных и сточных вод / С.Н. Линевич // Водоснабжение и санитарная техника. 1955. № 5.-С. 17-20.

49. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод / Л.А. Кульский, П.П. Строкач. Киев: Вища шк., 1981. С. 150 — 185.

50. Бэббит Г. Водоснабжение: Пер. с англ. / Г. Бэббит, Д. Доланд. М.: Госстройиздат, 1958. 319 с.

51. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. / Н.Ф. Возная. М.: Высш шк, 1979. 340 с.

52. Алферова Л.А. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов / Л.А. Алферова, А.П. Нечаев. М.: Стройиздат, 1984. — 272 с.

53. Беккер М.Е. Биотехнология / М.Е. Беккер, Г.Н. Лиепинып, Е.П. Райпулис М.: ВО Агропромиздат, 1990. — 334 с.

54. Водный кодекс Российской Федерации. М.: «Ось-89», 1995. — 80 с.

55. Карюхина Т.А. Контроль качества воды 2-е издание / Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова М.: Стройиздат, 1986. — 158 с.

56. Ливчак И.Ф. Охрана окружающей среды. Учебник для Вузов / И.Ф. Ливчак, Ю.В. Воронов, Е.В. Стрелков. М.: «Колос», 1995 272 с.

57. Николаев А.Я. Биологическая химия / А.Я. Николаев. М.: Мед. информ. Агентство, 1998. 494 с.

58. Родзиллер И.Д. Прогноз качества водоемов приемников сточных вод / И.Д. Родзиллер. М.: Стройиздат, 1984. -261 с.

59. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды / А.Д. Смирнов. — Л.: Химия, 1982.-168 с.

60. Технические записки по проблемам воды: Пер. с англ. В 2-х т. Под ред. Т.А. Карюхиной, И.Н. Чурбановой. М.: Стройиздат, 1983. 607 с.

61. Яковлев C.B. Рациональное использование водных ресурсов. Учебник для ВУЗов / C.B. Яковлев и др. М.: «Высшая школа», 1991. 400 с.

62. Сводный отчет по программе «Отходы Челябинской области». В 24 томах / H.A. Плохих, А.Т. Цагараев. и др.- Челябинск, 1997. 356 с.

63. Алексеев JI.C. Контроль качества воды. / JI.C. Алексеев. -М.: ИНФРА, 2004.-159 с.

64. Селиванов А.О. Изменчивая гидросфера Земли. / А.О. Селиванов М,: Знание, 1990. 502 с.

65. Справочник по инженерной геологии / Б.М. Ребрик, С.С. Сколов, H.A. Цытович и др. М.: Недра, 1968. -540 с.

66. Практические работы по физической химии / Под реп. К.П. Мищенко, A.A. Ровденя, A.M. Понамарёвой. —JI.: Химия, 1982. 72 с.

67. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. Киев: Наукова думка, 1981. 208 с.

68. Тарасевич Ю.И. Физико-химические основы и технологии применение природных и модифицированных сорбентов в процессах очистки воды// Химия и технология воды, 1998, т. 20, № 1. С. 42-51.

69. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ, М., Госхимиздат, 1962. 534 с.

70. Применение тонкослойных сорбентов в гидрометаллургии и радиохимии/Н.Д. Бетенков, Ю.В. Егоров, В.Д. Пузако //Химия и технология неорганических сорбентов: Межвуз. сб. науч.тр. Пермь, ППИ, 1980. — с. 115 — 120.

71. Сухарев Ю.И. Синтез и применение специфических оксигидратных сорбентов. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 230 с.

72. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. -М «Наука», 1964. -136с.

73. Потемкин В.А., Велик A.B., Красильников В.Б. Модель расчета плотности растворов по структурным данным их компонентов// Журн. Структ.

74. Химии.- 1995.- Т.36.-№ 3. -С.564 567.116

75. Кларк Т. Компьютерная химия/ Пер. с англ. М.: Мир, 1990,- 383 с.

76. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. 464с.

77. Робинсон Р., Стоке Р. Растворы электролитов. -М.: ИЛ, 1963 646 с.

78. Кокотов Ю.А., Попова Р.Ф. О некоторых возможностях применения метода последовательной десорбции при изучении адсорбции ионов из раствора/ В сб. «Радиохимические методы определения микроэлементов». М.-Л.: Наука, 1965. С. 59-69.

79. Вдовина Т. Экономические методы охраны и регулирования использования техногенных ресурсов / Т. Вдовина. // Экономика и природопользование. М.: 2001. -№3 . - 403с.

80. Оценка и прогнозирование техногенного загрязнения почв / В.М. Красницкий // Вестник ОмГАУ. 1999. - №2. - С. 31-35.

81. Голуб A.A. / A.A. Голуб, Е.Б. Струкова Экономика природных ресурсов. М., 1998. 312с.

82. Гофман К.Г. Экономическая оценка природных ресурсов в условиях социалистической экономики / К.Г. Гофман. М.: 1977. — 314 с.

83. Гусев A.A. и др. Современные экономические проблемы природопользования / A.A. Гусев. М.: 2004. 504с.

84. Куатбаева Т.К. Природно-ресурсное законодательство в условиях Экономического роста/ Т.К. Куатбаева, Е.К. Ибраимханова. М.: 2003. 210 с.

85. Кудрявцева О.В. Экологический аудит / О.В. Кудрявцева М.: 2002. — 412с.

86. Кузнецов М. С. Эрозия и охрана почв. / М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов. М.: 1996. 312 с.

87. Лисин B.C. Ресурсо-экономические проблемы XX века и металлургия / В.С.Лисин, Ю.С. Юсфин М.: 1998. 540 с.

88. Лукьянчиков H.H. Ноосферный путь развития / H.H. Лукьянчиков. М.: 2000. 240 с.

89. Лукьянчиков H.H. Стратегия управлением природопользованием/ H.H. Лукьянчиков, A.A. Улитин. М.: 2001. 330 с.

90. Лукьянчиков H.H. Ноосфера и общество / H.H. Лукьянчиков, A.A. Улитин, Л.Д. Гагут М.: 2002. 215 с.

91. Лукьянчиков H.H. Экономика и организация природопользования / H.H. Лукьянчиков, И.М. Поравный. М.: 2002. 602 с.

92. Макаров C.B. Экологическое аудирование промышленных производств / C.B. Макаров, Л.Б. Шагарова. М.: 1997. 220 с.

93. Мамин Р.Г. Управление эколого-ресурсными процессами / Р.Г. Мамин. М.: 2004.-450 с.

94. Смарголин A.M. Методы государственного регулирования процесса преодоления инвестиционного кризиса в реальном секторе экономики / A.M. Смарголин, А .Я. Быстрякова. М.: 1998. 210 с.

95. Муха Л.В. Плодородие почв и развитие человечества / Л.В. Муха. Курск, 2001.-342 с.

96. Папенов К.В. НТП и его эффективность в основных отраслях промышленности / К.В. Папенов. М.: 1970. 315 с.

97. Папенов К.В. Экономика охраны окружающей среды. Курс лекций / К.В. Папенов. М.: 1999. 307 с.

98. Папенов К.В. Экономика природопользования. Курс лекций / К.В. Папенов. М.: 2004. 623 с.

99. Данилов Данильян В.И. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. Методическое пособие / В.И. Данилов - Данильян. М.: 1999.- 105 с.